光の放射は、波動と粒子という二面性を持っています。回折、干渉、偏光などの現象は、光の波動性に基づいて説明できますが、光電効果、コンプトン効果などの現象は、光の量子論によってのみ説明できます。 (光の量子論では、光は光子として知られる小さなパケットの構成であり、波のような特性を持っていると述べています)。
放射線と物質の二重性
運動中の物質粒子は、波のような特性を示します。この理論は、物質のドブロイとスコールの二重性質によって与えられました。彼の推論は、次の 2 つの事実に基づいていました。
<オール>de- ブロイ波動方程式
光子を周波数(ѵ)の電磁波と考えてみましょう。そのため、プランクの量子論からのエネルギーは次の式で与えられます:- E=hѵ…1
h-プランク定数
構成的光子は質量 m の粒子であり、この粒子に関連するエネルギーはアインシュタインの質量エネルギー関係によって与えられます。
ドブロイ方程式の推論
- 動く粒子の波長は、その運動量に反比例します。
λ ∝ 1/p.
- v=0 の場合、λ=∞ 波は、動いているときに物質粒子に関連付けられます。
- ドブロイ波の一部になるには、粒子が電荷を持っている必要があります。そのため、ド ブロイ波または物質波としても知られています。
- 電磁波は加速された荷電粒子のみに関連するため、ブロッコリーの波は本質的に電磁波ではありません
電子のドブロイ波長
質量m、電荷eの電子を考えてみましょう。
v =V ボルトの電位差を介して静止状態から加速されたときに電子が到達する最終速度
運動エネルギー =電場によって電子に対して行われる仕事
結論
物理宇宙のすべての形態は、質量とエネルギーという 2 つの物理量の組み合わせであることを学びました。アインシュタインの質量エネルギー関係 E =mc2 でわかるように。物質（質量）と放射（エネルギー）の相互対称性を示します。運動中の物質粒子に関連する波はドブロイ波と呼ばれ、その波長はドブロイ波長と呼ばれます。移動する粒子に関連付けられている波長は、その運動量に関連しています。ドブロイ方程式は、波と粒子が含まれているという、物質の二元論を示しています。ドブロイ波長は、材料粒子の電荷や性質とは無関係です。質量が非常に小さいため、電子、陽子などの亜原子粒子の場合にのみ有意に測定されます。しかし、それは実際には非常に小さく、計り知れません。物質波の波長は λ=h/p で与えられました。
de – ブロイ波長 λ=h/p=h/mv
de – 電子のブロイ波長 λ=h/√2meV
K.E =1/2mv2 =p/2m、運動量 p=√2mK
使用される単位 – 波長 λ はメートル単位、速度 v は ms-1 単位、運動量 p は kg ms-1 単位、電位差 V はボルト単位です。
