방사선과 물질의 이중 특성은 모든 물체에 두 개의 본성이 그와 관련된 두 가지, 즉 파 및 입자와 관련이 있음을 알려줍니다. 가장 일반적으로 파동 입자 이원성으로 알려져 있습니다. 입자의 파동 특성은 Maxwell의 전자기 방정식과 Hertz에 의해 수행 된 전자기파의 생성 및 검출 실험에서 나왔습니다. J. J Thompson은 캐소드 광선 입자의 속도와 전하를 결정한 최초의 사람이었습니다. 방사선과 물질의 이중 특성은 De Broglie에 의해 입증되었으며 나중에 David 및 Germer 실험과 같은 많은 실험에 의해 확인되었습니다. 이것은 방사선과 물질의 특성에 대한 가장 큰 실험 중 하나였습니다. 자연의 이원성은 많은 이론을 해결했으며 많은 개념을 설명했습니다.
입자의 웨이브 특성에 따르면, 아이 렌즈의 수집 및 초점 메커니즘이 따라야합니다. 그러나, 망막의 막대와 원뿔에 의한 빛의 흡수는 빛의 입자 특성과 일치한다! 우리가 여전히 무슨 일이 일어나고 있는지 알아 내려고 노력하는 동안 Louis de Broglie는 De Broglie 관계를 방정식에 소개하여 혼란에 추가되었습니다.
De Broglie 's Requation
De Broglie의 가설에 따르면, 자연에는 대칭이 있습니다. 빛과 방사선이 입자와 파도 역할을한다면, 물질은 입자와 파동 특성을 가질 것입니다. 물질의 이중 특성은 De Broglie에 의해 예측되었습니다.
λ =hp
De Broglie의 관계 덕분에 이제 물질 이론이 있습니다. 여기‘람다’는 입자의 파장을 나타내고‘P’는 입자의 운동량을 나타냅니다. De Broglie 연결은 수학적으로 물질이 파도 방식으로 작용할 수 있음을 나타 내기 때문에 중요합니다. 평신도의 관점에서, De Broglie 방정식은 현미경이든 거시적이든 모든 움직이는 입자가 독특한 파장을 가지고 있다고 말합니다.
물질의 파도 측면은 거시적 사물에서 관찰 될 수 있으며, 이는 파도로 구성되어 있음을 나타냅니다. 더 큰 품목에 관해서는, 물체의 크기가 커짐에 따라 파장이 줄어들고 결국에는 눈에 띄지 않도록 작아집니다. 이것이 실제 생활의 거시적 대상이 파도와 같은 특성을 나타내지 않는 이유입니다. 당신이 던진 크리켓 볼조차도 너무 짧은 파장을 가지고 있습니다. 판자의 상수는 방정식의 파장과 운동량을 연결합니다.
Heisenberg의 불확실성 이론
결정을 통한 회절 전자를 포함하는 Davisson-Germer 실험은 합리적인 질문없이 물질의 파동 특성을 확립했습니다. De Broglie는 1929 년에 물질 이론에 대한 그의 연구로 노벨 물리학상을 수상했으며, 이는 완전히 새로운 양자 물리학 과학을 설립하는 데 중요한 역할을했습니다. Heisenberg가 개발 한 불확실성 원칙은 물질 파 이론의 우아한 통합이었습니다. 전자 또는 다른 입자와 관련하여 불확실성 원리는 동시에 운동량과 위치를 올바르게 아는 것이 불가능하다고 명시되어 있습니다. 어떤 경우이든, 위치 (델타 X) 또는 모멘텀 (델타 P)에 항상 어느 정도의 불확실성이 있습니다.
Heisenberg의 불확실성 방정식
ΔX ΔP ≤ h/2
'델타 P'가 0과 같도록 입자의 운동량을 정확하게 결정한다고 가정합니다. 입자의 위치 인 '델타 X'의 불확실성은 이전 방정식을 충족시키기 위해 무한해야합니다. De Broglie의 방정식에서, 우리는 정의 된 운동량을 가진 입자가 '람다'기호로 표시되는 정의 된 파장을 가지고 있음을 알고 있습니다. 특정 파장은 공간의 전체 넓이에 걸쳐 무한대입니다. Born의 확률 해석에 따르면, 이것은 입자가 우주에 제한되지 않았으므로 위치 불확실성이 무한 해집니다.
그러나 실제로 파장은 유한 한계를 가지며 무한하지 않으므로 그 위치와 운동량 불확실성은 유한 한 가치를 의미합니다. De Broglie와 Heisenberg의 불확실성 원리 방정식은 둘 다 같은 나무의 사과입니다.
Davisson-Germer Experiment
Davisson과 Germer는 1927 년에 니켈 결정을 실험했습니다. 결정 구조는 파장이 1.65 인 X- 선 빔에 의해 조명 될 때 회절 격자처럼 작용하는 것입니다. 크리스탈의 플라나 간 간격은 X- 선 파장과 동일합니다. 빔이 결정에 부딪히면 일정한 위상 관계를 가진 파도는 별도의 평면을 반영합니다. 이 반사 파도는 최대 강도를 생성하기 위해 50o의 산란 각도를 방해합니다. 유사한 배열 (아래 참조)이 조사되었지만 가변 에너지 전자 빔으로 X- 레이를 대체했습니다.
결론
J.J.와 같은 과학자들의 많은 실험과 관찰 후 Thompon, de Broglie, Albert Einstein,이 이론은 과학 역사상 가장 큰 이론 중 하나가되었습니다. 입자의 파동 특성은 19 세기에 발견되었으며, 입자 특성을 철저히 설명하지 못했습니다. 나중에 Albert Einstein은 입자가 광자라고 불리는 에너지 패킷의 흐름에 지나지 않는다는 것을 발견했습니다. 방사선의 입자 특성은 광전 및 compton 효과와 같은 일부 이론을 해결했습니다. David와 Germer가 이것에 대해 실험했을 때, 그들은 입자와 양자 역학의 이중 특성을 확인할 수있었습니다.
