Корпускулярно-хвильовий дуалізм

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Квантова механіка
\Delta x\cdot\Delta p_x \geqslant \frac{\hbar}{2}
Принцип невизначеності
Вступ · Історія
Математичні основи

Корпускуля́рно-хвильови́й дуалі́зм — запропонована Луї де Бройлем гіпотеза про те, що будь-яка елементарна частка має хвильові властивості, а будь-яка хвиля має властивості, характерні для частинки.

Гіпотеза де Бройля з'явилася тоді, коли стало відомо, що електромагнітні хвилі випромінюються й поглинаються порціями — квантами (див. абсолютно чорне тіло, фотоефект). Тобто, хвилі демонструють властивості, які раніше приписувалися лише частинкам (корпускулам).

Де Бройль висловив гіпотезу, що справедливе обернене твердження: будь-яка елементарна частинка має також хвильові властивості. Він оцінив довжину хвилі частинки, виходячи з енергетичних міркувань. Якщо електромагнітна хвиля з частотою ν має енергію  h \nu , де h — стала Планка, то схожим чином можна визначити також частоту (а отже, й довжину хвилі) інших частинок, наприклад, електронів.

Енергія частинки згідно з положеннями теорії відностності залежить від її маси. Тоді для визначення довжини хвилі де Бройля λ можна скористатися співвідношенням

 E = mc^2 = h\nu = \frac{hc}{\lambda} .

Гіпотеза де Бройля знайшла підтвердження, коли в 1925 р. Ервін Шредінгер використав її для запису хвильового рівняння.

Експериментальне відкриття в 1927 р. явища дифракції електронів остаточно підтвердило справедливість коспускулярно-хвильового дуалізму.

Нобелівська премія[ред.ред. код]

Луї де Бройль отримав Нобелівську премію з фізики у 1929 з формулюванням: «за відкриття хвильової природи електронів».

Експериментальне спостереження на макро-рівні[ред.ред. код]

Явище корпускулярно-хвильового дуалізму може бути спостережене на макро-рівні з допомогою крапель, які не змочуються водою, ємності з водою і генератора коливань. Краплі, які не змочуються водою, формують на поверхні води статичне напруження, яке своєю формою нагадує хвилю. При проходженні цієї статичної хвилі через решітку, вона інтерферує сама з собою і впливає на напрям руху частки, таким чином краплина (частка) проявляє властивості хвилі.

Джерела[ред.ред. код]