ド・ブロイの方程式によると、物質は光や放射線と同じように波として機能することができます。この式は、電子ビームが光ビームとまったく同じように回折できることを認めています。
言い換えれば、ド・ブロイ方程式は、波長を持つ物質の概念を強調しています。
実際のところ、微視的であろうと巨視的であろうと、すべての移動する粒子には波長があるようです。物質の波動性は、巨視的な物体の場合に観察または見ることができます。
ド・ブロイの論文
ルイ・ド・ブロイは、物質が光とまったく同じように波で機能する場合、プランク方程式は物質にも適用できる可能性があると推論しました.したがって、アインシュタインの方程式は物質のエネルギーでのみ機能し、プランクの方程式は波のエネルギーでのみ機能しますが、これらの方程式を含めました。ド・ブロイは、方程式の両側が互いに等価であると考えました。これは、両方の方程式が一方の側にエネルギーを持っているためです.
hν=mc²
粒子は光波を除けば光速に近づくことができないため、方程式は光速の代わりに速度を含むように変更され、次のようになります。
hν =mv²
プランク方程式の nu は技術的には小文字のギリシャ文字 nu であり、ローマ字の v のように見えることに注意することは非常に重要です。あいまいさを避けるために、ギリシャ文字の nu は頻繁にイタリック体で表示されます。
波の波長と周波数の接続を確認してみましょう。波の長さは、2 つの連続するピーク間のギャップです。特定の期間中に特定の場所を移動するピークの量は、周波数として知られています。それらは次のようにリンクされています:速度 =波長 x 周波数 または:
𝒗 λ =ν
ド・ブロイの解決策として、波長は次のように置き換えられました:
mv².λ/h=v
これにより、ソリューションを変更してラムダを解くことができます:
λ=h/mv
ド・ブロイ方程式です
アルバート アインシュタインは、質量とエネルギーの間のリンクを確立した最初の科学者であり、現在では有名な方程式 E =mc2 で最高潮に達しました。この方程式の文字 e、m、c は、エネルギー、質量、光速を表します。
光子波のエネルギーを特徴付けるために、ドイツの物理学者マックス プランクはプランク方程式を考案しました。この方程式は、アインシュタイン-プランク接続と呼ばれることがよくあります。 E =hv は方程式です。ここで、e はエネルギー、h はプランク定数と思われ、nu は波の周波数です。
プランク定数は現在、エネルギーと周波数の関係を比例定数として定義するために使用されています。科学では、定数はよく知られた値であり、調べて方程式に簡単に組み込むことができます。
実験による検証
ベル研究所の物理学者であるクリントン デイヴィソンとレスター ガーマーは、1927 年に結晶ニッケル ターゲットに電子を発射する実験を行いました。
結果として得られた放射パターンは、ド・ブロイ波長の予想と同じでした。
Davisson/Germer は、1937 年に共同で、電子回折の革新的な発見 (およびド ブロイの仮説の証明) でノーベル賞を受賞しました。ド・ブロイは 1929 年に彼の理論でノーベル賞を受賞し (博士論文として認められたのは初めて)、電子回折の革新的な発見 (したがってド・ブロイの仮説）
ド・ブロイの仮説は、二重スリット実験の量子変化を含むいくつかのテストで確認されています。 1999 年、回折測定により、60 個以上の炭素原子を持つ複雑な分子であると思われるバッキーボールの挙動について、ド ブロイ波長が検証されました。
結論
ド・ブロイの方程式によると、物質は光や放射線と同じように波として機能することができます。この式は、電子ビームが光ビームとまったく同じように回折できることを認めています。言い換えれば、ド・ブロイ方程式は波長を持つ物質の概念を強調しています。ルイ・ド・ブロイは、物質が光とまったく同じように波で機能する場合、プランク方程式は物質にも適用できる可能性があると推論しました.
