Физика

за сваког по нешто

Честично таласни дуализам – Де Брољева хипотеза

Преузми Word документ

Проучавање оптичких појава показало је дуалистичку природу светлости. У неким случајевима светлост испољава таласна својства (интерференција, дифракција…), а у другим корпускуларна (честична) својства (фотоефекат, Комптонов ефекат…).

Луј Де Брољ је (1924) изнео претпоставку да дуализам није особина само оптичких појава, већ је универзално својство материје, да честице (на првом месту електрони) поседују и таласна својства.

По Де Брољевој идеји формула за импулс фотона

p_{f}=\frac{h}{\lambda}

важи и за кретање електрона (или било које друге честице)

p=\frac{h}{\lambda}

Са сваком честицом која има импулс повезан је талас чија је таласна дужина:

\lambda=\frac{h}{p}=\frac{h}{mv}

Ово је де Брољева релација, коју можемо протумачити само на један начин: свака честица која се креће мора да има и таласну дужину.

Таласна дужина честице (Де Брољева таласна дужина) једнака количнику Планкове константе и интензитета импулса честице.

Овај израз за Де Брољеву таласну дужину важи и за релативистичке честице, а и за честице које се крећу брзинама које су много мање од брзине светлости. (Честице на које могу да се са довољном тачношћу примене закони класичне механике називају се нерелативистичке, а за честице за које треба да се примене закони релативистичке физике називају се речативистичке.)

  • релативистички:

\lambda=\frac{hc}{\sqrt{E_{k}(E_{k}+2E_{0})}}

\lambda=\frac{hc}{\sqrt{E_{k}(E_{k}+2m_{0}c^{2})}}

  • нерелативистички:

\lambda=\frac{hc}{\sqrt{2mE_{k}}}

Де Брољеви таласи нису електромагнетни таласи, већ имају специфичну природу, за коју није могуће наћи аналогију у природи.

Теорија Де Броља сваком телу приписује таласни пакет који се креће истом брзином као и тело. Ови таласи се битно разликују од електромагнетних таласа. Они се не зраче у простору нити их емитују честице. Ови таласи, названи таласи материје, представљају саму честицу. Њихова брзина није једнака брзини светлости и није константна.

Де Брољи није имао експерименталне потврде ове своје идеје. Две групе експериментатора су покушале да провере ову хипотезу. У Америци Дејвисон и Џермер запазили су (1927) таласна својства електрона. Приметили су да електрони, расејавајући се на кристалној плочи, дају дифракциону слику. Исте године, у Енглеској, Томсон и Тартаковскиј добили су дифракциону слику при проласку електронског снопа кроз металну фолију.

 

 

 

 

Дифракција електрона