Волновая природа вещества

В 1923 г. французский физик Л. де Бройль (1892—1987) предположил, что микрочастицы (например, электроны) обладают волновыми свойствами. Его подход вполне логичен: если волновые объекты обнаруживают свойства частиц, то почему частицы не могут проявлять волновые свойства? «В оптике в течение столетий слишком пренебрегали корпускулярным способом рассмотрения по сравнению с волновым. Нс делалась ли в теории микрочастиц обратная ошибка?»^[1][2], — писал Л. Де Бройль.

Согласно де Бройлю любому телу с массой т, движущемуся со скоростью v, соответствует волна X = h/ mv, где mv = р, или импульс микрочастицы.

Де Бройль предположил, что со всеми объектами микромира (независимо от того, волновые они или корпускулярные), связана определенная длина волны: «Электрон не может более рассматриваться как простая крупинка электричества; с ним следует связать волну»¹. На этом основании он показал, почему существуют стационарные орбиты Бора: на каждой орбите должно укладываться целое число длин волн электрона. Вскоре де Бройль доказал возможность экспериментальной проверки гипотезы о волновых характеристиках электрона: поток электронов через малое отверстие должен давать картину дифракции. И лишь в 1927 г. американские физики К. Дэвиссон и Л. Джермер обнаружили предсказанную де Бройлем дифракцию электронов.

На смену двум ранее существовавшим подходам к исследованию различных форм материи: корпускулярному и волновому — пришло единое понимание — корпускулярно-волновой дуализм. Его суть: любой материальный микрообъект обладает как корпускулярными, так и волновыми свойствами.

• [1] Цит. по: Перельман М. Е. Как физики выявляют законы природы. От кванта до темнойматерии. М.: Либроком, 2012. С. 16.
• [2] Цит. по: Савельев И. В. Курс общей физики: учеб, пособие. В 3 т. Т. 3. Квантоваяоптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарныхчастиц. 3-е изд., испр. М.: Наука, 1987. С. 308.