Teoria fal materi De Broglie

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Fale materii, zwane też falami de Broglie'a jest to, alternatywny w stosunku do klasycznego (czyli korpuskularnego), sposób opisu obiektów materialnych. Według hipotezy de Broglie'a dualizmu korpuskularno-falowego każdy obiekt materialny może być opisywany na dwa sposoby: jako zbiór czšstek, albo jako fala (materii). Obserwuje się efekty potwierdzajšce falowš naturę materii w postaci dyfrakcji czšstek elementarnych a nawet całych jšder atomowych.Wzór pozwalajšcy wyznaczyć długoć fali materii dla czšstki o okrelonym pędzie ma postaćgdzie:? - długoć fali czšstki,h - stała Plancka,p - pęd czšstki.Korpuskularno-falowa natura materii jest jednym z głównych aspektów mechaniki kwantowej: każdy obiekt materialny może przejawiać naturę falowš, co oznacza, że może podlegać zjawiskom dyfrakcji i interferencji.Stosunkowo łatwo jest zaobserwować efekty falowe w przypadku czšstek lekkich, np. elektronów (małe obiekty przejawiajš właciwoci falowe). Dyfrakcję i interferencję fal elektronów można uzyskać wykorzystujšc technikę zbliżonš do metod znanych z krystalografii rentgenowskiej.Dzięki temu, że długoć fali materii dla elektronu jest bardzo mała w porównaniu z długociš fali wiatła, elektrony doskonale nadajš się do obserwacji małych obiektów. Zostało to wykorzystane m.in. do budowy mikroskopu elektronowego, który ma wielokrotnie wyższš rozdzielczoć od mikroskopu optycznego.Powyższe rozważania dotyczš ruchu swobodnego czšstek (którym odpowiadałyby fale płaskie). W realnych przypadkach czšstce należy przypisać pewnš grupę fal materii, tzw. paczkę falowš. Pełny i cisły obraz falowego aspektu materii daje mechanika kwantowa nazywana czasem mechanikš falowš, gdzie mówi się o falach prawdopodobieństwa zamiast o falach materii. [ Pobierz całość w formacie PDF ]