Louis de Broglie

Louis de Broglie
Rođenje	16. kolovoza 1892. Dieppe, Francuska
Smrt	19. ožujka 1987. Louveciennes, Francuska
Narodnost	Francuz
Polje	fizika, kvantna mehanika
Institucija	Sorbonne Sveučilište u Parizu
Alma mater	Sorbonne
Akademski mentor	Paul Langevin
Istaknuti studenti	Jean-Pierre Vigier
Poznat po	Valna priroda elektrona
Istaknute nagrade	Nobelova nagrada za fiziku (1929.) Nagrada Alberta I. (1932.) Medalja Max Planck (1938.) Nagrada Kalinga (1952.)

Louis-Victor-Pierre-Raymond, 7. vojvoda de Broglie (Dieppe, 16. kolovoza 1892. – Louveciennes, 19. ožujka 1987.) bio je francuski fizičar. Godine 1929. je dobio Nobelovu nagradu za fiziku za otkriće dualne prirode elektrona. Bio je član i povremeni tajnik Francuske akademije znanosti.

Biografija

Rođen je u plemićkoj obitelji 16. kolovoza 1892. Njegova obitelj nosila je titulu vojvode. Godine 1910. diplomira povijest, no poslije toga se okreće matematici i fizici, koje diplomira 1913. Nakon toga je došao Prvi svjetski rat (1914. - 1918.), kada je služio kao vojnik na razvoju radio komunikacija. Poslije rata nastavio je sa izučavanjima opće fizike. Kada mu 1960. umire brat Maurice, također fizičar, Louis postaje 7. vojvoda de Broglie. Tijekom svog života nikada se nije ženio, a nakon što 19. ožujka 1987. umire u Louveciennesu u 94. godini života, njegov rođak Victor-François nastavlja lozu de Broglieovih postavši 8. vojvoda de Broglie.

Dualna priroda elektrona

U svojoj doktorskoj tezi iz 1924. uveo je hipotezu o elektronskim valovima, odnosno pretpostavio da elektronima u pokretu treba pridružiti i valna svojstva. Prije njega, zahvaljujući Einsteinovom objašnjenju fotoelektričnog efekta i Planckovom objašnjenju zračenja apsolutno crnog tijela, ukazala se nužnost da se zrakama svijetlosti (EM zračenja) pridruže i čestična svojstva. De Broglie je stoga postavio obrnuto pitanje: "Ako svijetlost osim valnih posjeduje i čestična svojstva, da li onda česticama supstancije, kao što su, na primjer, elektroni, treba također, osim čestičnih, pridružiti i valna svojstva?"

Ovu njegovu pretpostavku o valnim svojstvima čestica znanstvena je javnost u prvi mah primila sa nevjericom, pa čak i sa podsmjehom. Međutim, njegovu teoriju su potvrdili Lester Germer i Clinton Joseph Davisson 1927. u eksperimentu kojim je dokazana difrakcija elektrona na kristalima. Difrakcijska slika je bila dokaz valne prirode elektrona. Za rad na valnoj mehanici i za otkriće valne prirode elektrona dobio je Nobelovu nagradu za fiziku 1929. Jedna od primjena njegovog otkrića je elektronski mikroskop, koji je imao mnogo veću rezoluciju od optičkih mikroskopa jer je valna dužina elektrona mnogo kraća od valne dužine svijetlosti. De Broglieova hipoteza postala je tako jedan od osnovnih postulata nove valne ili kvantne mehanike, ali također uvela u fiziku i problem tzv. valno-čestičnog dualizma. Kao ilustracija ovog fenomena danas se najčešće navodi eksperiment difrakcije elektrona na dvostrukom prorezu.

Interesantno je primijetiti da u svojim kasnijim istraživanjima de Broglie nije došao ni do jednog rezultata, koji bi bio bar približno jednak ovom njegovom epohalnom otkriću, do kojega je došao radeći na svojoj doktorskoj disertaciji.

De Broglieova relacija

Prva de Broglieova jednadžba povezuje valnu dužinu s impulsom čestice

${\displaystyle \lambda ={\frac {h}{p}}={\frac {h}{\gamma mv}}={\frac {h}{mv}}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}$

Gdje je λ čestična valna dužina, h je Planckova konstanta, p je impuls čestice, m je masa mirovanja čestice, v je brzina čestice, γ je Lorentzov faktor i c je brzina svetlosti u vakuumu.

Što je veći impuls čestice, tim je kraća njena valna dužina.

Kasniji rad

De Broglieov rad na dualnoj prirodi materije je bio ključan za otkriće i razvoj kvantne mehanike. Međutim kvantna ili valna mehanika se zasnivala na valnim funkcijama, čiji je kvadrat predstavljao vjerojatnost pronalaska elektrona u određenoj točki prostora. De Broglieu se, kao ni Einsteinu i Schrödingeru, nije sviđala indeterministička priroda novostvorene kvantne mehanike. Zbog toga je radio na pokušajima da razvije kauzalno objašnjenje kvantne mehanike. Radio je i na Diracovoj elektronskoj teoriji, novoj teoriji svjetlosti, općoj teoriji čestica sa spinom i primjeni valne mehanike na nuklearnu fiziku.

Napomena o izgovoru

U francuskom jeziku de Broglie se izgovara kao [də bʁœj], slično izgovoru prezimena De Broy. Radi se zapravo o promjeni izgovora talijanskog prezimena Broglia (Brolja) koje su nosili de Broglieovi preci, a koje je galicizirano 1654.^[1]

Izvori

Vanjske veze

Louis de Broglie na Wikimedijinoj ostavi

• „Besmrtnici: Louis de Broglie Arhivirano 2004-12-12 na Wayback Machine-u“ (fr)
• "Louis de Broglie – Biografija Arhivirano 2004-09-04 na Wayback Machine-u" (en)
• Louis de Broglie i Schrödingerova mačka Arhivirano 2012-02-18 na Wayback Machine-u
• Paul Theroff (2005.) An Online Gotha: Broglie Genealogy Arhivirano 2008-12-22 na Wayback Machine-u