ド・ブロイとは?
どぶろい
ド・ブロイは20世紀フランスの物理学者で、電子などの物質粒子が波の性質をもつという「物質波(ド・ブロイ波)」の概念を提唱し、量子力学の発展に貢献した人物です。
ルイ・ド・ブロイ(Louis de Broglie、1892〜1987)は、フランスの理論物理学者です。1924年の博士論文において、光が波と粒子の二重性をもつのと同様に、電子などの物質粒子も波の性質をもつという「物質波(ド・ブロイ波)」の概念を提唱しました。この革命的なアイデアは量子力学の発展に決定的な影響を与え、1929年にノーベル物理学賞を受賞しています。
ド・ブロイは歴史学を学んだ後、兄モーリスの影響でX線・物理学に転向したという変わり種の経歴をもちます。当時、アインシュタインが提唱した光の粒子性(光量子論)に着想を得て、その逆の類推として物質の波動性を思いつきました。
ド・ブロイの物質波の要点は以下のとおりです。
- 物質粒子の波長λはプランク定数hを運動量pで割った値(λ=h/p)で表される
- この波長は「ド・ブロイ波長」と呼ばれ、質量が大きいほど波長は短くなる
- 後にデイヴィソンとガーマーの実験(電子線回折)で電子の波動性が実証された
- シュレーディンガーはこの波動概念を出発点として波動方程式を構築した
ド・ブロイの物質波の考え方は、量子力学の根幹をなす波動・粒子の二重性の概念へと発展しました。現代では電子顕微鏡など、物質波を応用した技術が広く使われています。フランスの貴族家系(公爵家)の出身でもあり、兄の死後は公爵位を継承するという異色の経歴をもつ科学者でもあります。
使い方・例文
電子顕微鏡が光学顕微鏡より格段に細かいものを見られるのは、電子のド・ブロイ波長が可視光より極めて短いためです。
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