¿Qué es la ola de Broglie?

En 1923, un físico francés, Louis de Broglie, amplió la idea de la dualidad onda-partícula. Sintió profundamente la simetría en la naturaleza y argumentó que si la luz a veces se comporta como una onda y a veces como una partícula, entonces tal vez esas cosas en la naturaleza que se sabe que son partículas, como átomos, protones, electrones y otros objetos materiales, también podrían tener ondas. propiedades.

Hemos visto que al usar la ecuación de masa-energía de Einstein, E – mc ^ 2, se puede derivar una expresión para el momento de un fotón, a saber:

p = hf / c

y como v = , p = h / λ

de Broglie razonó que si una partícula debe tener una ‘longitud de onda’, debería ser dada por esta ecuación. es decir

λ = h / p = h / mv

donde m es la masa de la partícula y v es la velocidad de la partícula, y h es la constante de plancks, 6.626 * 10 ^ -34

Esto se conoce como la longitud de onda de De Broglie de una partícula.

Un ejemplo de esto en acción sería el movimiento de una corriente de electrones a través de una ranura estrecha.

En lugar de simplemente pasar directamente a través de la ranura, los electrones difractan, al igual que la luz difracta en el experimento de doble rendija de Thomas Young. Esto se debe a un patrón de interferencia, sin embargo, ¿solo las ondas experimentan patrones de interferencia?

Esta es la razón por la cual De Broglie razonó que para la materia de masa extremadamente pequeña (ver ecuación), puede haber propiedades de onda en esa materia y, por lo tanto, esa materia tendrá una ‘longitud de onda’.

Entonces, técnicamente, si lanzas una pelota de tenis, esa pelota de tenis tiene una longitud de onda. Podría calcularlo, pero sería extremadamente pequeño debido a la constante h de planck en la parte superior de la ecuación.