Длина волны де Бройля — важное понятие в квантовой физике, описывающее волновое и корпускулярное поведение частиц. Для фотона, который является квантовым возмущением электромагнитного поля, длина волны де Бройля тесно связана с его энергией.
Формула де Бройля для длины волны ( \lambda ) выражена как:
[
\lambda = \frac{h}{p}
]
где:
- ( h ) — постоянная Планка ((6.626 \times 10^{-34} \text{ Дж} \cdot \text{с})).
- ( p ) — импульс частицы.
Для фотона, энергия ( E ) выражается через частоту ( \nu ) и длину волны ( \lambda ):
[
E = h\nu = \frac{hc}{\lambda}
]
где ( c ) — скорость света в вакууме ((3 \times 108 \text{ м/с})). Так как фотоны не имеют массы, их импульс ( p ) определяется как ( p = \frac{E}{c} ), и уравнения для длины волны и энергии объединяются в:
[
\lambda = \frac{h}{p} = \frac{h}{\frac{E}{c}} = \frac{hc}{E} = \frac{c}{\nu}
]
Эта формула показывает, что длина волны де Бройля для фотона совпадает с обычной длиной волны электромагнитной волны, что иллюстрирует принцип корпускулярно-волнового дуализма: фотон проявляет как свойства частицы, так и волны.
Ключевые слова: квантовая механика, электромагнитные волны, корпускулярно-волновой дуализм.
Категория: Физика
Теги: квантовая механика, волновая механика, корпускулярно-волновой дуализм