الخصائص الموجية للجسيمات المادية وفرضية ديبرولي De Broglie Postulate:
علمنا مما سبق أن للأشعة الكهرومغناطيسية خاصية موجية وخاصية جسيمية وان العديد من الظواهر الفيزيائية للأشعة الكهرومغناطيسية لا يمكن تفسيرها إلا إذا اعتمدنا على الخاصية الجسيمية مثل ظاهرة الانعكاس والانكسار والظاهرة الكهروضوئية، كما ان هناك ظواهر فيزيائية مثل التداخل والحيود لا يمكن تفسيرها إلا بالاعتماد على الخاصية الموجية للضوء. بتطبيق نظرية الكم على الشعاع الكهرومغناطيسي يمكن اعتبار الضوء مكون من فوتونات لها طاقة E وكمية حركة p.
Energy of the photon E = h f
Momentum of the photon p = h/λ تظهر الخصائص الموجيه في هاتين المعادلتين في الطرف الأيمن في λ و f بينما تظهر الخواص الجسيمية في الطرف الأيسر من المعادلتين في E و p.
والسؤال الذي يطرح نفسه الآن هل يمكن للجسيمات المادية كالإلكترون؟ أي هل الخاصية المزدوجة موجودة في الجسيمات؟
وللإجابة على هذا التساؤل سنتناول دراسة الجزء الثاني من الفيزياء الحديثة….. حيث أننا وجدنا أن للأشعة الكهرومغناطيسية خاصية موجية وخاصية جسيمية لذا يكون للأشعة الكهرومغناطيسية خاصية مزدوجة وعند تفسير الظواهر الضوئية نعتمد على أحدى هاتين الخاصيتين، فهل للجسيمات المادية خاصية مزدوجة أي يمكن التعامل مثلاً مع الإلكترون على انه موجة هذا ما افترضه العالم ديبرولي De Broglie من خلال المعادلة
p = h/λ = h/mv De Broglie relation
ومن هذا المعادلة يكون لكل جسم كتلته m موجة طولها λ وحتى تكون قيمة الطول الموجي مقاسة عمليا فإننا لا يمكن إلا التعامل مع الجسيمات الذرية مثل كتلة الإلكترون. لا بد أن يتساءل المرء عن طبيعة موجة الإلكترون هذه وهنا يقول العالم ديبرولي انه ليس مهما ان نعرف طبيعة موجة الإلكترون ويكفي أن نثبت أن الإلكترون يحيد ويتداخل وهي من الظواهر الفيزيائية للموجات. كما إن الضوء عرف أن له سلوك موجي قبل معرفة إن موجة الضوء هي تغير في المجال الكهربي والمغناطيسي ينتشر في الفراغ بسرعة 300000 كيلومتر في الثانية ولهذا سميت بالأشعة الكهرومغناطيسية عند التعامل مع الخاصية الموجية للضوء وسميت بالفوتون عند التعامل مع الخاصية الجسيمية له.
