Co to są fale materii?

Fale materii, zwane także falami de Broglie, są falami podobną do fali, w tym atomów tworzących twoje ciało. Jednym z pierwszych i najważniejszych ustaleń fizyki kwantowej jest to, że elektrony mają charakter podwójnego cząstki fali. Wkrótce stało się oczywiste, że cała materia ma tę podwójną naturę, ale ponieważ materia konwencjonalna ma wysoki pęd w stosunku do elektronów, długość fali fali jest bardzo mała, a w większości przypadków ledwo zauważalna. Na przykład długość fali materii, która składa się na osobę, jest rzędu 10 ^{−35 metrów , znacznie mniejsze niż można zaobserwować przy użyciu obecnych technologii pomiarowych.}

Pojęcie fal materii po raz pierwszy wyjaśniono przez francuskiego fizyki Louisa de Broglie, który był wczesnym teorii proponowanej przez ALBERT, MAKASA, a neilss i neilss, a neilss i neilss, a neilss, a neilss, a neils. Bohr. Bohr zbadał przede wszystkim zachowanie kwantowe atomów wodoru, podczas gdy de Broglie próbował rozszerzyć te pomysły, aby określić równanie długości fali. De Broglie wymyślił teorię i przedstawił ją w swojej pracy doktorskiej z 1924 roku, za którą otrzymał Nagrodę Nobla za fizykę w 1929 r. To była pierwsza sprawa, w której Nagroda Nobla została przyznana za tezę doktorską.

Równania

Znane jako relacje de Broglie opisują naturę podwójnego cząstka fali całej materii. Relacje te stwierdzają, że długość fali cząstki jest odwrotnie proporcjonalna do jej pędu (prędkość czasów masy), a jej częstotliwość jest proporcjonalna do energii kinetycznej, która jest wartością zależną od ramki (względnej). Zatem cząstki o niskim pędu, takie jak elektrony w temperaturze pokojowej, mają długość fali de Broglie około 8 nanometrów. Cząstki o nawet niższym pędu, takie jak atomy helu w temperaturach tylko kilku nanokelwin, mogą mieć fale materii o długości fali o długości kilku mikronów. W tak nietypowych warunkach rzeczywistością świata kwantowego są AlWiększość wychowała się w Macroscale Realm.

Teorie fal materii

​​de Brogliego zostały potwierdzone w 1927 r., Kiedy naukowcy Bell Labs Lester Germer i Clinton Davisson wystrzelili wolno poruszające się elektrony w krystalicznym celu niklu. Powstały wzór dyfrakcji wykazał fala podobnych do elektronów, podobnych do tych, o których wiadomo, że są wyświetlane przez fotony, takie jak te w promieniach rentgenowskich. Fale materii można było zaobserwować tylko w tym przypadku, ponieważ elektrony używane do ich wytworzenia miały bardzo niski pęd. Od 1927 r. Fala podobna do różnych innych elementarnych cząstek wykazano empirycznie.