Louis de Broglie

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži
Louis de Broglie
Broglie Big.jpg
Rođenje 16. kolovoza 1892.
Dieppe, Gornja Normandija, Francuska
Smrt 19. ožujka 1987.
Louveciennes, Île-de-France, Francuska
Narodnost Francuz
Polje Fizika, kvantna mehanika
Institucija Sveučilište u Parizu (Sorbona)
Alma mater Sveučilište u Parizu (Sorbona)
Akademski mentor Paul Langevin
Poznat po Valna priroda elektrona
De Broglieva valna duljina
Istaknute nagrade Nobel prize medal.svg Nobelova nagrada za fiziku (1929.)
Nagrada Alberta I. (1932.)
Medalja Max Planck (1938.)
Nagrada Kalinga (1952.)

Louis de Broglie ili punim imenom Louis-Victor-Pierre-Raymond, 7. vojvoda de Broglie (Dieppe, 16. kolovoza 1892.Louveciennes, 19. ožujka 1987.), francuski fizičar. Predavao na Sorbonnei od 1932. Godine 1923. prvi iznio zamisao da, na razini atoma, čestice tvari u gibanju, primjerice elektroni, osim čestičnih svojstava imaju i valna svojstva. Na temelju analogije sa svjetlošću postulirao je de Broglievu relaciju: "čestici s količinom gibanja p pridružena je valna duljina λ, koja je obrnuto proporcionalna količini gibanja p, a koeficijent razmjernosti ili proporcionalnosti Planckova je konstanta h:

\lambda = \frac{h}{p}

Ta se veličina naziva de Broglievom valnom duljinom. De Broglieva predodžba da elektron u gibanju ima valna svojstva pružila je mogućnost da se objasni zašto su u atomu moguća samo neka gibanja elektrona. De Broglievu doktorsku disertaciju o valovima materije uočio je Einstein, koji je prihvatio tu zamisao, a Schrödinger je postavio diferencijalnu jednadžbu za valove pridružene česticama, koja je poslije postala osnovna jednadžba gibanja u kvantnoj fizici. Godine 1927. Clinton Joseph Davisson i Lester Germer dokazali su pokusom da snop elektrona zaista pokazuje ogib ili difrakciju svojstvenu valovima kojih valna duljina odgovara de Broglievoj relaciji. Broglie je 1929. dobio Nobelovu nagradu za fiziku za otkriće dualne prirode elektrona. [1] Bio je član i povremeni tajnik Francuske akademije znanosti.

Ogib ili difrakcija elektrona je pokazala da se elektroni ponašaju i kao čestice i kao valovi (dualizam).
Fotoelektrični učinak pokazuje isto dualizam: ulazni fotoni dolaze s lijeve strane i udaraju metalnu ploču (na dnu), izbijaju elektrone, koji su prikazani kako izliječu na desnu stranu.

Životopis[uredi VE | uredi]

Rođen je u plemićkoj obitelji 16. kolovoza 1892. Njegova obitelj nosila je titulu vojvode. Godine 1910. diplomira povijest, no poslije toga se okreće matematici i fizici, koje diplomira 1913. Nakon toga je došao Prvi svjetski rat (1914. - 1918.), kada je služio kao vojnik na razvoju radio komunikacija. Poslije rata nastavio je sa izučavanjima opće fizike. Kada mu 1960. umire brat Maurice, također fizičar, Louis postaje 7. vojvoda de Broglie. Tijekom svog života nikada se nije ženio, a nakon što 19. ožujka 1987. umire u Louveciennesu u 94. godini života, njegov rođak Victor-François nastavlja lozu de Broglieovih postavši 8. vojvoda de Broglie.

Doprinosi[uredi VE | uredi]

Dualna priroda elektrona[uredi VE | uredi]

Vista-xmag.pngPodrobniji članak o temi: Dualizam

U svojoj doktorskoj tezi iz 1924. uveo je hipotezu o elektronskim valovima, odnosno pretpostavio da elektronima u pokretu treba pridružiti i valna svojstva. Prije njega, zahvaljujući Einsteinovom objašnjenju fotoelektričnog učinka i Planckovom objašnjenju zračenja apsolutno crnog tijela, ukazala se nužnost da se zrakama svijetlosti (elektromagnetsko zračenje) pridruže i čestična svojstva. De Broglie je stoga postavio obrnuto pitanje: "Ako svijetlost osim valnih posjeduje i čestična svojstva, da li onda česticama supstancije, kao što su, na primjer, elektroni, treba također, osim čestičnih, pridružiti i valna svojstva?"

Ovu njegovu pretpostavku o valnim svojstvima čestica znanstvena je javnost u prvi mah primila sa nevjericom, pa čak i sa podsmjehom. Međutim, njegovu teoriju su potvrdili Lester Germer i Clinton Joseph Davisson 1927. u pokusu kojim je dokazana ogib ili difrakcija elektrona na kristalima. Difrakcijska slika je bila dokaz valne prirode elektrona. Za rad na valnoj mehanici i za otkriće valne prirode elektrona dobio je Nobelovu nagradu za fiziku 1929. Jedna od primjena njegovog otkrića je elektronski mikroskop, koji je imao mnogo veću rezoluciju od optičkih mikroskopa jer je valna dužina elektrona mnogo kraća od valne dužine svijetlosti. De Broglieova hipoteza postala je tako jedan od osnovnih postulata nove valne ili kvantne mehanike, ali također uvela u fiziku i problem takozvanog valno-čestičnog dualizma. Kao prikaz ove pojave danas se najčešće navodi pokus ogiba elektrona na dvostrukom prorezu.

Interesantno je primijetiti da u svojim kasnijim istraživanjima de Broglie nije došao ni do jednog rezultata, koji bi bio bar približno jednak ovom njegovom izuzetnom otkriću, do kojega je došao radeći na svojoj doktorskoj disertaciji.

De Broglieva valna duljina[uredi VE | uredi]

Prva de Broglieova jednadžba povezuje valnu duljinu s impulsom sile čestice:

\lambda = \frac{h}{p} = \frac {h}{\gamma mv} = \frac {h}{mv} \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}

gdje je: λ - čestična valna duljina, h - Planckova konstanta, p - impuls sile čestice (količina gibanja), m - masa mirovanja čestice, v - brzina čestice, γ - Lorentzov faktor i c - brzina svjetlosti u vakuumu. Što je veći impuls čestice ili količina gibanja, tim je kraća njena valna duljina.

Kasniji rad[uredi VE | uredi]

De Broglieov rad na dualnoj prirodi materije je bio ključan za otkriće i razvoj kvantne mehanike. Međutim kvantna ili valna mehanika se zasnivala na valnim funkcijama, čiji je kvadrat predstavljao vjerojatnost pronalaska elektrona u određenoj točki prostora. De Broglieu se, kao ni Einsteinu i Schrödingeru, nije sviđala indeterministička priroda novostvorene kvantne mehanike. Zbog toga je radio na pokušajima da razvije kauzalno objašnjenje kvantne mehanike. Radio je i na Diracovoj elektronskoj teoriji, novoj teoriji svjetlosti, općoj teoriji čestica sa spinom i primjeni valne mehanike na nuklearnu fiziku.

Napomena o izgovoru[uredi VE | uredi]

U francuskom jeziku de Broglie se izgovara kao [də bʁœj], slično izgovoru prezimena De Broy. Radi se zapravo o promjeni izgovora talijanskog prezimena Broglia (Brolja) koje su nosili de Broglieovi preci, a koje je galicizirano 1654.[2]

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. Broglie, Louis Victor de, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
  2. Izgovor prezimena

Vanjske poveznice[uredi VE | uredi]

Logotip Zajedničkog poslužitelja
Na Zajedničkom poslužitelju postoje datoteke na temu: Louis de Broglie.