คลื่นความสำคัญคืออะไร?

สสารคลื่นเรียกอีกอย่างว่าเดอโบรกี้คลื่นเป็นลักษณะที่คล้ายกับคลื่นของทุกสสารรวมถึงอะตอมที่ประกอบขึ้นเป็นร่างกายของคุณหนึ่งในการค้นพบครั้งแรกและสำคัญที่สุดของฟิสิกส์ควอนตัมคืออิเล็กตรอนมีลักษณะของอนุภาคคลื่นคู่ในไม่ช้ามันก็เห็นได้ชัดว่าทุกเรื่องมีธรรมชาติคู่นี้ แต่เนื่องจากสสารทั่วไปมีโมเมนตัมสูงเมื่อเทียบกับอิเล็กตรอนความยาวคลื่นของคลื่นก็มีขนาดเล็กมากและในกรณีส่วนใหญ่แทบจะไม่สังเกตเห็นตัวอย่างเช่นความยาวคลื่นของเรื่องที่ทำให้บุคคลอยู่ในลำดับ 10 ^{−35 เมตร}มีขนาดเล็กกว่าที่สามารถสังเกตได้โดยใช้เทคโนโลยีการวัดปัจจุบัน

แนวคิดของคลื่นสสารถูกอธิบายโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสหลุยส์เป็นครั้งแรกDe Broglie ผู้ซึ่งขยายทฤษฎีก่อนกำหนดโดย Albert Einstein, Max Planck และ Neils BohrBohr ศึกษาพฤติกรรมควอนตัมของอะตอมไฮโดรเจนเป็นหลักในขณะที่ De Broglie พยายามที่จะขยายความคิดเหล่านี้เพื่อกำหนดสมการความยาวคลื่นสำหรับทุกเรื่องDe Broglie ขึ้นมาพร้อมกับทฤษฎีและนำเสนอในวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกปี 1924 ของเขาซึ่งเขาได้รับรางวัลโนเบลรางวัลฟิสิกส์ในปี 2472 นี่เป็นกรณีแรกที่รางวัลโนเบลได้รับรางวัลสำหรับวิทยานิพนธ์ปริญญาเอก

สมการที่รู้จักกันในชื่อความสัมพันธ์เดอ Broglie อธิบายถึงลักษณะของอนุภาคคลื่นคู่ของทุกเรื่องความสัมพันธ์เหล่านี้ระบุว่าความยาวคลื่นของอนุภาคเป็นสัดส่วนผกผันกับโมเมนตัมของมัน (ความเร็วเวลามวล) และความถี่ของมันเป็นสัดส่วนกับพลังงานจลน์ซึ่งเป็นค่าที่ขึ้นกับเฟรม (สัมพัทธ์)ดังนั้นอนุภาคที่มีโมเมนตัมต่ำเช่นอิเล็กตรอนที่อุณหภูมิห้องมีความยาวคลื่น de broglie ประมาณ 8 นาโนเมตรอนุภาคที่มีโมเมนตัมต่ำกว่าเช่นอะตอมฮีเลียมที่อุณหภูมิเพียงไม่กี่ nanokelvins อาจมีคลื่นสสารที่มีความยาวคลื่นตราบเท่าที่ไม่กี่ไมครอนภายใต้เงื่อนไขที่ผิดปกติดังกล่าวความเป็นจริงของโลกควอนตัมเกือบจะถูกนำขึ้นมาในดินแดน macroscale

de broglies ทฤษฎีของคลื่นสสารได้รับการยืนยันในปี 1927 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ Bell Labs Lester Germer และ Clinton Davisson ยิงอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ช้าเป้าหมายนิกเกิลผลึกรูปแบบการเลี้ยวเบนที่เกิดขึ้นแสดงให้เห็นถึงลักษณะคล้ายคลื่นของอิเล็กตรอนซึ่งคล้ายกับที่รู้จักกันว่าโฟตอนเช่นในรังสีเอกซ์คลื่นเรื่องนี้สามารถสังเกตได้ในกรณีนี้เท่านั้นเพราะอิเล็กตรอนที่ใช้ในการผลิตมีโมเมนตัมต่ำมากตั้งแต่ปีพ. ศ.