1.5
. Корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц
Только что приведенная формула связывает характеристику светового
излучения как волнового процесса (длина волны) с характеристикой света
как потока частиц с определенной массой, движущихся со скоростью
2,99·10
8
м · с
–1
. Волновая природа света проявляется в явлениях дифракции
и интерференции, корпускулярная – в опытах по механическому давлению
света, в исследованиях внешнего фотоэффекта и комптоновского рассеяния
света.
Французский ученый Л. де Бройль предположил, что не только фотону,
но и любой частице, движущейся со скоростью
υ
, может быть приписана
некоторая длина волны (
р
есть механический импульс частицы):
).
(
·
p
h
m
h
=
=
λ
υ
λ
Это – формула де Бройля. Позднее группой американских
исследователей было найдено экспериментальное подтверждение
справедливости предположения де Бройля в отношении дифракции
электронов, ускоряемых электрическим полем, на поверхности металла, так
что в настоящее время любая движущаяся микрочастица считается имеющей
двойственную природу: корпускулярную и волновую.
1.6. Принцип неопределенности
В. Гейзенбергом обоснован принцип неопределенности положения
(траектории) частицы в пространстве и ее импульса. Дело в том, что в
микромире можно определять характеристики частиц, воздействуя на них
излучением или другими частицами. Однако если смещение частицы
оказывается одного порядка с длиной волны зондирующего излучения, оно
не может быть, в принципе, измерено. С другой стороны, используя для
зондирования излучение со все меньшей длиной волны, мы переходим в
область бόльших энергий, и сам квант излучения ведет себя как частица с
некоторым импульсом, который влияет на импульс исследуемой частицы.
|