Louis de Broglie

Louis de Broglie
Rođenje	16. kolovoza1892. Dieppe,Gornja Normandija,Francuska
Smrt	19. ožujka1987. 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
Istaknuti studenti	Jean-Pierre Vigier
Poznat po	Valnaprirodaelektrona De Broglieva valna duljina
Istaknute nagrade	Nobelova nagrada za fiziku(1929.) Nagrada Alberta I. (1932.) Medalja Max Planck (1938.) Nagrada Kalinga (1952.)
Portal o životopisima

Louis de Broglieili punim imenomLouis-Victor-Pierre-Raymond, 7. vojvoda de Broglie(Dieppe,16. kolovoza1892.–Louveciennes,19. ožujka1987.), francuskifizičar.Predavao naSorbonneiod 1932. Godine 1923. prvi iznio zamisao da, na raziniatoma,čestice tvari ugibanju,primjericeelektroni,osimčestičnihsvojstava imaju ivalnasvojstva. Na temeljuanalogijesasvjetlošćupostulirao je de Broglievu relaciju: čestici skoličinom gibanjappridružena jevalna duljinaλ,koja je obrnuto proporcionalna količini gibanjap,akoeficijentrazmjernosti ili proporcionalnostiPlanckova je konstantah:

$\lambda ={\frac {h}{p}}$

Ta se veličina nazivade 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 Broglievudoktorskudisertaciju ovalovima materijeuočio jeEinstein,koji je prihvatio tu zamisao, aSchrödingerje postaviodiferencijalnu jednadžbuza valove pridružene česticama, koja je poslije postala osnovna jednadžba gibanja ukvantnoj fizici.Godine 1927.Clinton Joseph DavissoniLester Germerdokazali supokusomda snop elektrona zaista pokazujeogibili difrakciju svojstvenu valovima kojih valna duljina odgovara de Broglievoj relaciji. Broglie je 1929. dobioNobelovu nagradu za fizikuza otkrićedualne prirodeelektrona.Bio je član i povremeni tajnikFrancuske akademije znanosti.

Ogibili difrakcijaelektronaje pokazala da se elektroni ponašaju i kaočesticei kaovalovi(dualizam).

Fotoelektrični učinaktakođer pokazujedualizam:ulaznifotonidolaze s lijeve strane i udarajumetalnuploču (na dnu), izbijajuelektrone,koji su prikazani kako izlijeću na desnu stranu.

Životopis

Louis de Broglie rođen je uplemićkojobitelji16. kolovoza1892.Njegova obitelj nosila je titulu vojvode. Godine1910.diplomira povijest, no poslije toga se okreće matematici i fizici, koje diplomira1913.UPrvom svjetskom ratu(1914.–1918.) služi kao vojnik na razvojuradiokomunikacija.Poslije rata nastavio je s izučavanjima opće fizike. Kada mu1960.umire bratMaurice,također fizičar, Louis postaje 7. vojvoda de Broglie. Za života se nije ženio, a nakon što19. ožujka1987.umire uLouveciennesuu 94. godini života, njegov rođak Victor-François nastavlja lozu de Broglieovih postavši 8. vojvoda de Broglie.

Doprinosi

Dualna priroda elektrona

Podrobniji članak o temi:Dualizam

Louis de Broglie je u svojojdoktorskojdisertaciji iz1924.uveo hipotezu oelektronskimvalovima,odnosno pretpostavio da elektronima u kretanju treba pridružiti i valna svojstva. Prije njega, zahvaljujućiEinsteinovomobjašnjenjufotoelektričnog učinkaiPlanckovomobjašnjenjuzračenjaapsolutno crnog tijela,ukazala se nužnost da se zrakama svjetlosti (elektromagnetskom zračenje) pridruže i čestična svojstva. De Broglie je stoga postavio obrnuto pitanje:"Ako svjetlost osim valnih posjeduje i čestična svojstva, treba li česticama tvari, kao što su, primjerice, elektroni, osim čestičnih pridružiti i valna svojstva?"

Ovu njegovu pretpostavku o valnim svojstvima čestica znanstvena je javnost u prvi mah primila s nevjericom, pa čak i podsmjehom.^[provjeriti]Međutim, njegovu teoriju su potvrdiliLester GermeriClinton Joseph Davisson1927.upokusukojim je dokazanogibilidifrakcijaelektrona nakristalima.Difrakcijska slika je bila dokaz valne prirode elektrona. Za rad na valnoj mehanici i za otkriće valne prirode elektrona de Broglie je dobioNobelovu nagradu za fiziku1929.Jedna od primjena njegovog otkrića jeelektronski mikroskop,koji ima mnogo većurezolucijuod optičkihmikroskopajer je valna duljina elektrona mnogo kraća od valne duljine svjetlosti. De Broglieova hipoteza postala je tako jedan od osnovnih postulata nove valne ilikvantne mehanike,ali također uvela u fiziku i problem takozvanog valno-čestičnog dualizma. Kao primjer 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 izuzetnom otkriću.

De Broglieva valna duljina

Prva de Broglieovajednadžbapovezujevalnu duljinuskoličinom gibanjačestice:

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

Ovdje jeλčestičnavalna duljina,hPlanckova konstanta,pkoličina gibanja čestice,mmasačestice,vbrzinačestice,γLorentzov faktoricbrzina svjetlostiuvakuumu.Što su veće masa ili brzina čestice tim je kraća njena valna duljina.

Kasniji rad

De Broglieov rad na dualnoj prirodi materije je bio ključan za otkriće i razvojkvantne mehanike.Međutim kvantna ili valna mehanika se zasnivala navalnim funkcijama,čiji je kvadrat predstavljao vjerojatnost pronalaska elektrona u određenoj točki prostora. De Broglieu se, kao niEinsteinuiSchrödingeru,nije sviđala nedeterministička priroda novostvorene kvantne mehanike. Zbog toga je radio na pokušajima da razvije kauzalno objašnjenje kvantne mehanike. Radio je i naDiracovojelektronskoj teoriji, novoj teoriji svjetlosti, općoj teoriji čestica saspinomi primjeni valne mehanike nanuklearnu fiziku.

Napomena o izgovoru

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 galicizirano1654.

Vanjske poveznice

• „Besmrtnici: Louis de Broglie Arhivirana inačica izvorne straniceod 12. prosinca 2004. (Wayback Machine) “(fr.)
• "Louis de Broglie – Biografija Arhivirana inačica izvorne straniceod 4. rujna 2004. (Wayback Machine) "(engl.)
• Louis de Broglie i Schrödingerova mačka Arhivirana inačica izvorne straniceod 18. veljače 2012. (Wayback Machine)
• Paul Theroff (2005.) An Online Gotha: Broglie Genealogy Arhivirana inačica izvorne straniceod 22. prosinca 2008. (Wayback Machine)