डी ब्रोगली वेवलेंथ परिकल्पना अवलोकन

डी ब्रोगली परिकल्पना का प्रस्ताव है कि सभी मामले तरंग जैसी गुणों को प्रदर्शित करते हैं और मनाया से संबंधित हैं तरंग दैर्ध्य इसकी गति के मामले में। उपरांत अल्बर्ट आइंस्टीन काफोटॉन सिद्धांत स्वीकार किया गया, यह सवाल बन गया कि क्या यह केवल प्रकाश के लिए सच था या क्या भौतिक वस्तुओं ने भी लहर की तरह व्यवहार का प्रदर्शन किया था। यहाँ बताया गया है कि डी ब्रोगली परिकल्पना कैसे विकसित हुई।

1923 में (या स्रोत के आधार पर 1924), डॉक्टरेट शोध प्रबंध, फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी लुइस डे ब्रोगली एक साहसिक दावा किया। आइंस्टीन की तरंग दैर्ध्य के संबंध को ध्यान में रखते हुए लैम्ब्डा गति के लिए पी, डी ब्रोगली ने प्रस्ताव किया कि यह संबंध किसी भी मामले की तरंग दैर्ध्य को निर्धारित करेगा, रिश्ते में:

लैम्ब्डा = ज / पी

याद करें कि ज प्लांक की स्थिरांक है

इस तरंग दैर्ध्य को कहा जाता है डी ब्रोगली वेवलेंथ. कारण उसने ऊर्जा समीकरण पर गति समीकरण को चुना, यह स्पष्ट नहीं था, कि क्या बात है इ कुल ऊर्जा, गतिज ऊर्जा या कुल सापेक्ष ऊर्जा होनी चाहिए। फोटॉन के लिए, वे सभी समान हैं, लेकिन पदार्थ के लिए ऐसा नहीं है।

हालांकि, संवेग संबंध को मानते हुए, आवृत्ति के लिए एक समान डी ब्रोगली संबंध की व्युत्पत्ति की अनुमति दी च गतिज ऊर्जा का उपयोग करना इ_क:

च = इ_क / ज

डी ब्रोगली के रिश्तों को कभी-कभी डिराक के निरंतरता के रूप में व्यक्त किया जाता है, h-बार = ज / (2अनुकरणीय), और कोणीय आवृत्ति w और Wavenumber क:

पी = h-बार * KE_क

= h-बार * w

1927 में, बेल लैब्स के भौतिक विज्ञानी क्लिंटन डेविसन और लेस्टर जर्मेर ने एक प्रयोग किया, जहां उन्होंने एक क्रिस्टलीय निकल लक्ष्य पर इलेक्ट्रॉनों को निकाल दिया। परिणामी विवर्तन पैटर्न डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य की भविष्यवाणियों से मेल खाता है। डी ब्रोगली को उनके सिद्धांत के लिए 1929 का नोबेल पुरस्कार मिला (पहली बार यह कभी पीएचडी के लिए सम्मानित किया गया था। थीसिस) और डेविसन / जर्मर ने संयुक्त रूप से 1937 में इलेक्ट्रॉन विवर्तन (और इस तरह डी ब्रोगली की परिकल्पना को साबित करने) की प्रयोगात्मक खोज के लिए इसे जीता।

आगे के प्रयोगों ने डी ब्रोगली की परिकल्पना को सच होने के लिए आयोजित किया है, जिसमें क्वांटम वेरिएंट भी शामिल है डबल भट्ठा प्रयोग. 1999 में विचलन प्रयोगों ने अणुओं के व्यवहार के लिए डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य की पुष्टि की, जो कि बिकाबॉल के रूप में बड़े होते हैं, जो 60 या अधिक कार्बन परमाणुओं से बने जटिल अणु होते हैं।

डी ब्रोगली परिकल्पना से पता चला है कि तरंग-कण द्वैत केवल प्रकाश का एक संयमपूर्ण व्यवहार नहीं था, बल्कि विकिरण और द्रव्य दोनों द्वारा प्रदर्शित एक मूलभूत सिद्धांत था। जैसे, सामग्री व्यवहार का वर्णन करने के लिए तरंग समीकरणों का उपयोग करना संभव हो जाता है, इसलिए जब तक कोई डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य को ठीक से लागू नहीं करता है। यह क्वांटम यांत्रिकी के विकास के लिए महत्वपूर्ण साबित होगा। यह अब परमाणु संरचना और कण भौतिकी के सिद्धांत का एक अभिन्न अंग है।

हालांकि डे ब्रोगली की परिकल्पना किसी भी आकार के मामले के लिए तरंग दैर्ध्य की भविष्यवाणी करती है, लेकिन उपयोगी होने पर यथार्थवादी सीमाएं हैं। एक घड़े पर फेंके गए बेसबॉल में एक डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य होता है जो कि परिमाण के लगभग 20 क्रमों से एक प्रोटॉन के व्यास से छोटा होता है। किसी स्थूल वस्तु के तरंग पहलू इतने छोटे होते हैं कि किसी भी उपयोगी अर्थ में अप्राप्य हो जाते हैं, हालाँकि इसके बारे में दिलचस्प है।