Page 6 - 6378
P. 6
= = ℏ, (1)
2
де = – хвильове число.
Повна енергія частинки визначається частотою хвиль де Бройля за допомогою
співвідношення
= . (2)
Таким чином, корпускулярно-хвильовий дуалізм – універсальна властивість матерії.
Ця властивість суттєвим чином проявляється тільки для мікрооб’єктів. Для
макроскопічних тіл довжини хвиль де Бройля дуже малі (так, наприклад, частинці массою
1 г, яка рухається їі швидкістю 1 м/с, відповідає довжина хвилі де Бройля з = 6,62 ∙
10 −31 м) і хвильовими ефектами нехтують.
41.2. Експериментальні докази хвильових властивостей мікрочастинок (дослід
Девідсона і Джермера, дифракція електронів). Гіпотеза де Бройля була підтверджена
експериментально в дослідах по дослідженню дифракції електронів (зокрема, дослід
Девідсона і Джермера) на монокристалах металів – природніх дифракційних решітках – і на
металевих плівках. Навіть у випадку дуже слабких пучків, коли кожен електрон проходив
перешкоду незалежно від інших електронів пучка, формувалася дифракційна картина як у
прохідному, так і у відбитому пучку електронів.
41.3. Співвідношення невизначеностей Гейзенберга. Подвійна корпускулярно-
хвильова природа мікрочастинок визначає ще одну незвичайну, з точки зору класичних
уявлень, властивість мікрооб’єктів – неможливість одночасно точно визначити координату і
імпульс частинки.
Дійсно, оскільки кожній частинці відповідає хвильовий процес, то невизначеність
положення частинки порядку довжини хвилі де Бройля ∆ ≈ і класичне уявлення
траєкторії втрачає зміст. Для макроскопічних об’єктів довжини хвиль де Бройля дуже малі,
тому для них застосовується поняття траєкторії руху.
В загальному випадку цю властивість мікрооб’єктів описує співвідношення
невизначеностей Гейзенберга:
мікрочастинка не можематио дночасно визначену координату ( , , ) і визначену
відповідну проекцію імпульсу ( , , ), при чому невизначеності цих величин
задовільняють співвідношенням