Le physicien français Louis de Broglie a remporté le prix Nobel en 1929 pour ses travaux révolutionnaires en mécanique quantique. Son travail pour montrer mathématiquement comment les particules subatomiques partagent certaines propriétés des vagues a été prouvé plus tard par l'expérience.
Dualité onde-particule

Les particules qui présentent à la fois des propriétés d'onde et de particules auraient particule d'onde dualité
. Ce phénomène naturel a d'abord été observé dans le rayonnement électromagnétique, ou la lumière, qui peut être décrite comme une onde électromagnétique ou une particule connue sous le nom de photon.

Lorsqu'elle agit comme une onde, la lumière suit les mêmes règles que les autres ondes dans la nature. Par exemple, dans une expérience à double fente, les modèles d'interférence des vagues qui en résultent montrent la nature des ondes de la lumière.

Dans d'autres situations, la lumière présente un comportement de type particules, comme lors de l'observation de l'effet photoélectrique ou de la diffusion Compton. Dans ces cas, les photons semblent se déplacer dans des paquets discrets d'énergie cinétique suivant les mêmes règles de mouvement que toute autre particule (bien que les photons soient sans masse).
Ondes de matière et l'hypothèse de de Broglie

La de Broglie l'hypothèse est l'idée que la matière (tout ce qui a de la masse) peut également présenter des propriétés ondulatoires. De plus, ces ondes de matière résultantes sont au cœur d'une compréhension de la mécanique quantique du monde - sans elles, les scientifiques ne seraient pas en mesure de décrire la nature à sa plus petite échelle.

Ainsi, la nature ondulatoire de la matière est plus visible dans théorie quantique, par exemple lors de l'étude du comportement des électrons. De Broglie a pu déterminer mathématiquement quelle devrait être la longueur d'onde d'un électron en connectant l'équation d'équivalence masse-énergie d'Albert Einstein (E \u003d mc ^{2) avec l'équation de Planck (E \u003d hf), l'équation de la vitesse des vagues (v \u003d λf ) et l'élan dans une série de substitutions.}

Définir les deux premières équations égales l'une à l'autre en supposant que les particules et leurs formes d'onde auraient des énergies égales:
E \u003d mc ^ 2 \u003d hf

(où E
est l'énergie, m
est la masse et c
est la vitesse de la lumière dans le vide, h
est la constante de Planck et f
est la fréquence).

Ensuite, parce que les particules massives ne se déplacent pas à la vitesse de la lumière, remplaçant c
par la vitesse de la particule v
:
mv ^ 2 \u003d hf

Ensuite, remplacez f
par v /λ
(à partir de l'équation de la vitesse des vagues, où λ
[ , 3, [[lambda] est la longueur d'onde) et simplifie:
\\ lambda \u003d \\ frac {h} {mv}

Enfin, parce que la quantité de mouvement p
est égale à la masse m
fois la vitesse v:

\\ lambda \u003d \\ frac {h} {p}

Ceci est connu comme l'équation de Broglie. Comme pour toute longueur d'onde, l'unité de mesure standard de la longueur d'onde de Broglie est le mètre (m).
Calculs de longueur d'onde Broglie

Conseils