Hvad er stofbølger?
Materialebølger, også kaldet de Broglie-bølger, er den bølge-lignende natur af alle stoffer, inklusive atomer, der udgør din krop.Et af de første og vigtigste fund af kvantefysik er, at elektroner har en dobbelt bølgepartikel-natur.Det viste sig snart, at al sag har denne dobbelte karakter, men fordi konventionel stof har en høj momentum i forhold til elektroner, er bølgelængden af sagsbølgerne meget lille og i de fleste tilfælde næppe mærkbar.For eksempel er bølgelængden af sagen, der udgør en person, i størrelsesordenen 10 −35 meter , langt mindre end kan observeres ved hjælp af aktuelle målingsteknologier.
Begrebet stofbølger blev først belyst af den franske fysiker LouisDe Broglie, der udvidede tidlige teorier foreslået af Albert Einstein, Max Planck og Neils Bohr.Bohr studerede primært kvanteadfærden af hydrogenatomer, hvorimod de Broglie forsøgte at udvide disse ideer til at bestemme en bølgelængde -ligning for alle stoffer.De Broglie kom med en teori og præsenterede den i sin ph.d.De Broglie-forholdet beskriver den dobbelte bølgepartikel-karakter af alle stoffer.Disse forhold angiver, at bølgelængden af en partikel er omvendt proportional med dens momentum (massetider hastighed), og dens frekvens er proportional med dens kinetiske energi, som er en rammeafhængig (relativ) værdi.Partikler med lavt momentum, såsom elektroner ved stuetemperatur, har således en De Broglie -bølgelængde på ca. 8 nanometer.Partikler med endnu lavere momentum, såsom heliumatomer ved temperaturer på kun et par nanokelvins, kan have stofbølger med bølgelængder så længe som et par mikron.Under sådanne usædvanlige forhold bringes virkelighederne i kvanteverdenen næsten op i en makroskala-verden.Krystallinsk nikkelmål.Det resulterende diffraktionsmønster demonstrerede de bølge-lignende egenskaber ved elektronerne, svarende til dem, der vides at være vist af fotoner, såsom dem i røntgenstråler.Sagsbølgerne var kun i stand til at blive observeret i dette tilfælde, fordi de elektroner, der blev brugt til at producere dem, havde meget lav momentum.Siden 1927 er den bølgeagtige natur af forskellige andre elementære partikler blevet demonstreret empirisk.