Vad är materia vågor?
Mattervågor, även kallade de Broglie-vågor, är den vågliknande naturen hos all materia, inklusive atomerna som utgör din kropp. Ett av de första och viktigaste resultaten från kvantfysik är att elektroner har en dubbel våg-partikel. Det blev snart uppenbart att all materia har denna dubbla natur, men eftersom konventionell materia har en hög momentum i förhållande till elektroner, är våglängden för sakvågorna mycket liten och i de flesta fall knappt märkbar. Till exempel är våglängden för saken som utgör en person i storleksordningen 10 −35 meter , mycket mindre än vad som kan observeras med hjälp av nuvarande mätningsteknologier.
Begreppet Mattervågor, var först klarade av den franska fysikern Lou de Broglie, som var utökade tidiga teorier föreslog av Albert EinStin, max. Bohr studerade främst kvantbeteendet hos väteatomer, medan De Broglie försökte utöka dessa idéer för att bestämma en våglängdsekvation för alla ämnen. De Broglie kom med en teori och presenterade den i sin doktorsexamen från 1924, för vilken han tilldelades Nobelpriset för fysik 1929. Detta var det första fallet där Nobelpriset tilldelades för en doktorsavhandling.
ekvationer som kallas de Broglie-relationerna beskriver den dubbla vågpartikelens natur för alla materia. Dessa relationer säger att våglängden för en partikel är omvänt proportionell mot dess momentum (masstidshastighet) och dess frekvens är proportionell mot dess kinetiska energi, som är ett ramberoende (relativt) värde. Således har partiklar med låg momentum, såsom elektroner vid rumstemperatur, en de broglie -våglängd på cirka 8 nanometer. Partiklar med ännu lägre fart, såsom heliumatomer vid temperaturer av endast ett fåtal nanokelvins, kan ha materia vågor med våglängder så länge som några mikron. Under sådana ovanliga förhållanden är verkligheten i kvantvärlden alDe flesta upp i en makroskala rike.
de Broglies teorier om materiella vågor bekräftades 1927, när Bell Labs forskare Lester Germer och Clinton Davisson avfyrade långsamma elektroner mot ett kristallint nickelmål. Det resulterande diffraktionsmönstret visade de vågliknande egenskaperna hos elektronerna, liknande de som är kända för att visas av fotoner såsom de i röntgenstrålar. Målvågorna kunde bara observeras i detta fall eftersom elektronerna som användes för att producera dem hade mycket låg fart. Sedan 1927 har den vågliknande naturen hos olika andra elementära partiklar visats empiriskt.