德布羅意波
1924年法國青年物理學家德布羅意在光的波粒二象性的啟發下想到:自然界在許多方面都是明顯地對稱的,既然光具有波粒二象性,則實物粒子也應該具有波粒二象性。他在他的博士論文中假設:實物粒子也具有波動性。於是他由質能方程以及量子方程出發,推得了德布羅意波的有關公式。他發現,粒子在以v為速度運動的時候總會伴隨著一個速度為c^2/v的波,這個波又因為不帶任何能量與信息,所以不違反相對論。
一個實物粒子的能量為E、動量大小為p,跟它們聯繫的波的頻率μ和波長λ的關係為
E=mc^2=hμ
p=mv=h/λ
上兩式稱為德布羅意式。與實物粒子相聯繫的波稱為德布羅意波。
1927年戴維孫和革末用加速後的電子投射到晶體上進行電子衍射實驗,證實了電子的波動性。同年 湯姆遜做了 電子衍射實驗。將電子束穿過金屬片(多晶膜),在感光片上產生圓環衍射圖和X光通過多晶膜產生的衍射圖樣極其相似.這也證實了電子的波動性。
對於實物粒子波動性的解釋,是1926年玻恩提出機率波的概念而得到一致公認的。至於個別粒子在何處出現,有一定的偶然性;但是大量粒子在空間何處出現的空間分布卻服從一定的統計規律。物質波的這種統計性解釋把粒子的波動性和粒子性正確地聯繫起來了,成為量子力學的基本觀點之一。