المعادلة التي تتوقع امتلاك الجسيمات المتحركة جميعها خواص الموجات
معادلة دي بروي هي المعادلة الأساسية التي تربط بين الطبيعة الجسيمية والموجية للمادة، وتتنبأ بامتلاك جميع الجسيمات المتحركة خواص موجية.
شكل المعادلة:
λ = h / p
حيث:
λ: طول الموجة المرتبطة بالجسيم (بالأ متر).
h: ثابت بلانك (قيمة ثابتة تساوي 6.626 × 10⁻³⁴ جول.ثانية).
p: كمية حركة الجسيم (kg.m/s).
ما الذي تخبرنا به هذه المعادلة؟
جميع الجسيمات لها خواص موجية: المعادلة تنطبق على جميع الجسيمات، سواء كانت كبيرة أم صغيرة، مشحونة أم متعادلة.
طول الموجة يتناسب عكسياً مع كمية الحركة: كلما زادت كمية حركة الجسيم، قلت طول الموجة المرتبطة به، والعكس صحيح.
الجسيمات الكبيرة: بالنسبة للجسيمات الكبيرة (مثل الكرات أو السيارات)، يكون طول الموجة المرتبط بها صغير جداً لدرجة لا يمكن ملاحظته، وبالتالي لا نلاحظ سلوكها الموجي.
الجسيمات الصغيرة: بالنسبة للجسيمات الصغيرة جداً (مثل الإلكترونات والبروتونات)، يكون طول الموجة المرتبط بها كبير نسبيًا، ويمكن ملاحظة سلوكها الموجي في تجارب مثل تجربة حيود الإلكترونات.
المعادلة التي تتوقع امتلاك الجسيمات المتحركة جميعها خواص الموجات؟
الإجابة الصحيحة هي :
معادلة شرونجر.
أهمية معادلة دي بروي:
تأسيس ميكانيكا الكم: كانت هذه المعادلة خطوة أساسية في تأسيس ميكانيكا الكم، والتي تصف سلوك المادة على المستوى الذري دون الذري.
تفسير الظواهر الكمية: ساعدت في تفسير العديد من الظواهر الكمية مثل حيود الإلكترونات وتأثير كومبتون.
تطبيقات عملية: تستخدم هذه المعادلة في العديد من التطبيقات العملية مثل المجهر الإلكتروني والميكروسكوب النفقي الماسح.