德布羅意波

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。

概述

1924年，法國物理學家德布羅意提出，小顆粒，如電子同時具有顆粒性和波動性。它的波動性可由德布羅意波所描述。
如一個小顆粒的能量為E、動量大小為p，則德布羅意波的頻率ν和波長λ的關係為

德布羅意波-內部結構模型圖

E＝mc^2=hν
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。
德布羅意於1924年所提的電子顆粒也同時具有波動性，可用德布羅意波方程描述的假設。於1927年分別在亞伯丁大學的湯姆森將電子束通過金屬薄膜所得的干涉條紋和貝爾實驗室的柯林頓·戴維森使電子通過晶格的衍射所證實。

1929年埃斯特曼 和奧托·Stern 用原子和分子做實驗，證明這些顆粒也有波動的行為。1999年維也納研究組證明大到像富勒烯（C60)這樣的大分子都有波動性的衍射圖。

德布羅意最早提出電子顆粒同時具有波動性的假射。後來得到許多實驗證明（包括更大的顆粒）是正確的，對科學的發展起了很重要的作用。它不單結束了光的波動—顆粒雙重性的爭論。小顆粒同時具有波動-顆粒雙重性也為大家普遍接受而且也把適用量子力學的範圍擴大了許多。法國物理學家德布羅意也為此而獲1929年的諾貝爾物理獎。
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。