أول من قال أن جسيمات المادة لها خصائص موجية هو العالم وقد استنتج عالم فرنسي مشهور القانون من تجربته عام 1923م، ويعتبر قانون الطول الموجي أحد قوانين الطبيعة المهمة التي سنتعرف عليها عن العالم والذي استنتجه من خلال السطور التالية في موقع مرجعيوسنسلط الضوء أيضًا على اشتقاق هذا العالم للطول الموجي، ومثالًا على هذا القانون.
أول من قال أن جسيمات المادة لها خصائص موجية هو العالم
أول من قال أن الجسيمات الفيزيائية لها خصائص موجية هو العالم الفيزيائي الفرنسي لويس دي بروليكان ذلك في عام 1923م، عندما قدم شرحًا لنظرية التركيب الذري، وبعد استخدام سلسلة من البدائل، افترض دي برولي أن الجسيمات لها خصائص الموجات. ثم بدأ بعض العلماء بإصدار الإلكترونات والأشعة الضوئية عبر الشقوق واختبر تجربته ووجد أن الإلكترون يتصرف بنفس الطريقة. مما أثبت صحة تجربة دي برولي.
أنظر أيضا: العلاقة بين الطول الموجي والتردد
اشتقاق الطول الموجي بواسطة دي بروجلي
اشتق دي برولي معادلة الطول الموجي باستخدام نظريات ثابتة من خلال سلسلة البدائل التالية:
ولأول مرة استخدم دي برولي معادلة أينشتاين الشهيرة فيما يتعلق بالمادة والطاقة وهي: E=mc². بينما:
- ه = الطاقة
- م = الكتلة
- ج = سرعة الضوء
كما استخدم نظرية بلانك التي تنص على ما يلي: تحتوي كل موجة كمومية على كمية منفصلة من الطاقة، والتي تعطى بواسطة معادلة بلانك: E=hv، بينما:
- ه = الطاقة
- ح = يمثل ثابت بلانك (6.62607 × 10 -34 جول في الثانية).
- V = التردد
وبما أن تجربة دي برولي افترضت من وجهة نظره أن الجسيمات والأمواج لها نفس الخصائص، فقد افترض أن الطاقتين متساويتين، وفقا للقانون التالي: mc²=hv
ولأن الجسيمات الحقيقية لا تتحرك بسرعة الضوء، فقد أدخل دي بروجلي السرعة v مع سرعة الضوء c في سرعة الضوء v، وفقًا للقانون التالي: mv²=HIV
لقد استبدل المعادلة ẫ حتى وصل أخيرًا إلى القانون التالي: mv²=hv·ε، ومنه π=hv·mv²=h·mg.
أنظر أيضا: هل يؤثر التردد والطول الموجي على سعة الموجة؟
مثال على قانون الطول الموجي الذي اشتقه دي بروجلي
أوجد طول موجة دي برولي لإلكترون يتحرك بسرعة 5.0 × 106 م/ث، حيث كتلة الإلكترون 9.1 × 10 – 31 كجم.
- نضع القانون: λ=hv·mv²=h·mg.
- نحن نطبق القانون: 6.63×10-³⁴÷10-³¹×5.0×10⁶
- نحصل على الجواب: 10-¹⁰.
وبهذا نكون قد وصلنا إلى نهاية مقالنا اليوم بعنوان أول من قال أن جسيمات المادة لها خصائص موجية هو العالموبعد الإجابة على هذا السؤال، أرفقنا لكم اشتقاق الطول الموجي للعالم دي برولي، ومثالا عليه.