Was sind Materiewellen?

Materie Wellen, auch de Broglie-Wellen genannt, sind die wellenartige Natur aller Materie, einschließlich der Atome, aus denen sich Ihr Körper zusammensetzt.Eine der ersten und wichtigsten Befunde der Quantenphysik ist, dass Elektronen eine doppelte Wellenpartikel-Natur haben.Es stellte sich bald heraus, dass alle Materie diese doppelte Natur hat, aber weil die konventionelle Materie im Vergleich zu Elektronen einen hohen Impuls aufweist, ist die Wellenlänge der Materie Wellen sehr gering und in den meisten Fällen kaum auffällig.Zum Beispiel liegt die Wellenlänge der Materie, aus der eine Person bestehtDe Broglie, der frühe Theorien erweiterte, die von Albert Einstein, Max Planck und Neils Bohr vorgeschlagen wurden.Bohr untersuchte hauptsächlich das Quantenverhalten von Wasserstoffatomen, während de Broglie versuchte, diese Ideen zu erweitern, um eine Wellenlängengleichung für alle Materie zu bestimmen.De Broglie kam mit einer Theorie und präsentierte sie in seiner Doktorarbeit von 1924, für die er 1929 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet wurde. Dies war der erste Fall, in dem der Nobelpreis für eine Doktorarbeit ausgezeichnet wurde.Die De Broglie-Beziehungen beschreiben die doppelte Wellenpartikel-Natur aller Materie.Diese Beziehungen geben an, dass die Wellenlänge eines Partikels umgekehrt proportional zu seiner Impuls (Massenzeitengeschwindigkeit) und seine Frequenz proportional zu seiner kinetischen Energie ist, was ein rahmenabhängiger (relativer) Wert ist.Daher haben Partikel mit geringem Impuls wie Elektronen bei Raumtemperatur eine De -Broglie -Wellenlänge von etwa 8 Nanometern.Partikel mit noch geringem Impuls, wie Heliumatomen bei Temperaturen von nur wenigen Nanokelvinen, können Materiewellen mit Wellenlängen bis zu ein paar Mikrometern aufweisen.Unter solchen ungewöhnlichen Bedingungen werden die Realitäten der Quantenwelt fast in das makroskalige Bereich gebracht.Kristalline Nickelziel.Das resultierende Beugungsmuster zeigte die wellenähnlichen Eigenschaften der Elektronen, ähnlich wie bei Photonen wie denen in Röntgenstrahlen.Die Materiewellen konnten in diesem Fall nur beobachtet werden, da die Elektronen, die sie produzierten, sehr niedrig waren.Seit 1927 wurde die wellenartige Natur verschiedener anderer Elementarpartikel empirisch nachgewiesen.