De Broglie lained

De Broglie lained ehk mateerialained on mikroosakeste kvantmehaanilist olekut iseloomustavad lained.  Mateeria lainetaolise käitumise teooria esitas Louis de Broglie oma väitekirjas 1924. aastal. Selle lainelis-korpuskulaarse teooria eest sai ta 1927. aastal Nobeli füüsikaauhinna. 

Louis de Broglie lähtus footoni energia ja impulsi (liikumishulga) võrranditest, mida Einstein kasutas fotoefekti kirjeldamisel: 
energia  ja impulss , kus  on Plancki konstant. 

De Broglie avaldas liikuva osakese lainepikkuse  osakese impulsi  kaudu ja seostas osakese energia  selle võnkesagedusega :

Niiviisi määratletud lainepikkust  nimetatakse de Broglie lainepikkuseks.

Kvantmehaanikas on otstarbekas kasutada lainepikkuse  asemel lainearvu  ja sageduse  asemel ringsagedust . Kui soovitakse kirjeldada laine levimise suunda kolmedimensioonilises ruumis, asendatakse lainearv  lainevektoriga . Samuti kasutatakse redutseeritud Plancki konstanti .  Siis avalduvad de Broglie võrrandid kujul:

Mateerialainete olemasolu tõestati eksperimentaalselt 1927. aastal. Hilisemad difraktsioonikatsed kinnitasid Broglie lainepikkuse valemi õigsust. Niisugusteks katseteks saab kasutada kristalle, mis käituvad väga väikeste vahedega kolmedimensiooniliste difraktsioonivõredena.

Viited

Välislingid 
  Louis de Broglie’ mateerialained
  Elektroni lainepikkus

Füüsika