Elementy fizyki kwantowej

Elementy fizyki kwantowej
Fale materii (fale de Broglie’a)
Model Bohra dawał dobre wyniki dla wodoru i układów wodoropodobnych, ale
• był sprzeczny z elektrodynamiką Maxwella
• sugerował, że atom wodoru jest płaski, a doświadczenia wskazywały, że jest sferyczny
Poszukiwano lepszej teorii.
Książę Louis de Broglie zaproponował, aby przypisać cząstkom materii właściwości falowe (1924):
r
cząstka o pędzie p powinna mieć długość fali
λ=
h
,
p
a ponieważ ma energię E , powinna mieć częstotliwość
ν=
E
.
h
Ta śmiała hipoteza została potwierdzona w doświadczeniu Davissona i Germera. Rozpraszali oni wiązkę
elektronów na płytce krystalicznego niklu.
Detektor pokazał, że istnieją maksima i minima zgodne ze wzorem na interferencję
λ = 2d sin θ
gdzie d = 0.091 nm, a θ = π 2 − ϕ 2 . Stąd λ = 0.165 nm .
Ze wzoru de Broglie’a λ = 0.165 nm .
Zgodność była asolutna (nagroda Nobla dla Davissona 1937).
Zastosowanie: mikroskop elektronowy.
Powierzchnia stali pod mikroskopem elektronowym
ks. Louis de Broglie
(nagroda Nobla 1929)