Гіпотеза де Бройля

Першим кроком на шляху створення нової квантової теорії була висловлена в 1924 р. Л. де Бройлем гіпотеза про те, що корпускулярио-хвильовий дуалізм є особливістю не тільки оптичних явищ, але він притаманний всім матеріаль­ним частинкам або предметам, які рухаються. Дуалізм оптичних явищ означає, що:

Значення цих характеристик фотонів визначаються частотою (довжиною хвилі , а саме:

звідки

(7.3)

Згідно з гіпотезою де Бройля, не лише фотон, а й будь-яка матеріальна частинка або тіло, що рухаються, мають як корпускулярні, так і хвильові властивості і можуть бути охарактеризовані довжиною хвилі пов'язаною зі швид­кістю руху формулою, аналогічною до (7.3), яка має місце для фотонів, а саме:

(7.4)

Зробимо оцінку довжини хвилі, якою може бути охарактеризований спринтер масою 100 кг, який біжить зі швидкістю

Таким чином, довжина хвилі, що характеризує макрооб'єкт, який рухається, настільки мала, що навіть не може спостерігатися в експерименті.

Розрахуємо довжину хвилі електрона, яка характеризує цю мікрочастинку при її русі. Нехай електрон пройшов прискорюючу різницю потенціалів , У результаті він набув кінетичну енергію звідки

Довжина хвилі де Бройля, що характеризує даний електрон, становить

тобто вона має порядок лінійних розмірів атома. Відповід­но, хвильові властивості мікрочастинок (електронів, прото­нів, нейтронів тощо) під час руху можуть бути визначені експериментально.