Корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц

Двойственная корпускулярно-волновая природа характерна не только для фотонов, но и для любых движущихся частиц. К такому выводу пришел французский физик Луи де Бройль в 1924 г. Он предположил, что соотношение (5.6) имеет универсальный характер и справедливо для любых волновых процессов, связанных с частицами, обладающими импульсом p.

Длина волны де Бройля - длина волны, которой обладает движущаяся частица, вычисляется по формуле

где h - постоянная Планка, p - импульс частицы.

Если скорость движущейся частицы много меньше скорости света в вакууме (v << c), то импульс равен (см. (1.21))

,

где m - масса частицы.

Если скорость частицы соизмерима со скоростью света в вакууме , то импульс вычисляется по формулам теории относительности

,

где m ₀ - масса покоя частицы.

Волновые свойства электронов впервые были обнаружены в опытах по наблюдению дифракционной картины при рассеянии их на кристаллах, которые служили естественной дифракционной решеткой. Дифракционные явления наблюдались также для нейтронов, протонов и других микрочастиц.