Краткая теория.

В 1924 г. Луи де Бройль выдвинул гипотезу о том, что дуализм не является особенностью одних только оптических явлений, но имеет универсальное значение. Допуская, что частицы вещества наряду с корпускулярными свойствами имеют также и волновые, де Бройль перенес на случай частиц вещества те же правила перехода от одной картины к другой, какие справедливы в случае света. Фотон обладает энергией

и импульсом

По идее де Бройля движение электрона или какой-либо другой частицы связано с волновым процессом, длина волны которого равна

, (1)

где h – постоянная Планка, p – импульс частицы.

Гипотеза де Бройля вскоре была подтверждена экспериментально в опытах Дэвиссона и Джермера (исследовали отражение электронов от монокристаллов никеля) и Томсона и Тартаковского (исследовали прохождение пучка электронов через тонкую металлическую фольгу).

Как правило, в экспериментах по исследованию волновых свойств микрочастиц, их подвергают предварительному ускорению. Частица, имеющая заряд q и прошедшая ускоряющую разность потенциалов U, приобретает кинетическую энергию T

(2)

т.к. начальная кинетическая энергия частицы T₀ = 0.

В случае, если ускоряющее напряжение невелико, то

и (3)

Если же ускоряющее напряжение достаточно велико, то необходимо пользоваться формулами специальной теории относительности, и тогда

(4)

где c – скорость света в вакууме, а - энергия покоя микрочастицы.

Зная ускоряющее напряжение и характеристики микрочастицы, можно, пользуясь формулами (1)-(4), найти соответствующее значение длины волны де Бройля.