Корпускулярно-волновой дуализм

Представление о том, что электромагнитные волны состоят из элементарных частиц – фотонов, – является примером корпускулярно-волнового дуализма: в одних экспериментах ( интерференция, дифракция) свет проявляет себя как волна, в других ( фотоэффект, эффект Комптона) – как частица.

В 1923 выдвинута гипотеза об универсальности корпускулярно-волнового дуализма. Де Бройль утверждал, что не только фотоны, но и другие частицы (например, электроны) наряду с корпускулярными обладают и волновыми свойствами. Таким образом, с каждым микрообъектом связаны корпускулярные характеристики – энергия E и импульс p – и волновые характеристики – частота ν и длина волны λ. Длина волны де Бройля микрообъекта равна:
а соответствующая ей частота

Рис. 1. Дифракция электронов на щели. Справа представлен график распределения электронов на фотопластинке

Опыты по дифракции электронов и других частиц на кристаллах являются подтверждением гипотезы де Бройля. Мысленный эксперимент по дифракции электронного пучка на щели позволяет объединить волновые и корпускулярные свойства частиц (корпускулярно-волновой дуализм).