物質波

ぶっしつは

電子のように粒だと思われていたものも、波としてふるまうという考え。1924年にド・ブロイが唱えた。

光が波でありながら粒としてもふるまうのなら、逆に電子のような粒も波としてふるまうのではないか。フランスのド・ブロイは、1924年の学位論文でこう考え、粒の勢い(運動量)が大きいほど波の長さが短くなると示しました^[1]。波長は、プランク定数を運動量で割った値になります。

この考えを使うと、ボーアの模型で理由のなかった「許される通り道」に説明がつきました。電子の波が原子核のまわりをちょうど整数個の波で一周できる長さだけが、許されるというわけです。

1927年、アメリカのデイヴィソンとジャーマーがニッケルの結晶に電子を当て、波にしか作れない回折の模様をとらえて、電子が本当に波としてふるまうことを確かめました^[2]。電子の波は光よりずっと短くできるので、光では見えない細かいものまで見分けられます。電子顕微鏡はこの性質を使っています。