De Broglieova vlna

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Skočit na: Navigace, Hledání

Francouzský fyzik Louis de Broglie matematicky dokázal, že vlnové vlastnosti mají i mikročástice.

Vlnová délka de Broglieovy vlny je

\lambda = \frac{h}{p} = \frac {h}{\gamma mv} = \frac {h}{mv} \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}

m je relativistická hmotnost částice , v relativistická rychlost pohybující se částice, h Planckova konstanta ,~\gamma~ je Lorentzův faktor, a ~c~ je rychlost světla ve vakuu.
Z daného vztahu pro vlnovou délkou a frekvencí vyplývá, že krátké vlnové délky mají vetší energii než mají delší vlnové délky. Takovéto vlnění se označuje jako de Broglieovy vlny (hmotnostní vlny) a je projevem vlnových vlastností pohybujících se částic. De Broglieovy vlny byly dokázány při ohybu elektronů na krystalech (Davissonův-Germerův pokus).


Druhá de Broglieova rovnice souvisí s frekvencí vlny částice a celkové energii částice.

f = \frac{E}{h} = \frac{\gamma\,mc^2}{h} = \frac {1}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} \cdot \frac{mc^2}{h}

kde f je frekvence a E je celková energie. Tyto dve rovnice jsou častěji psané jako

p = \hbar k
E = \hbar \omega

kde ~p~ is hybnost, ~\hbar=h/(2\pi)~ je redukovaná Plankova konstanta a ~\omega~ je úhlová rychlost