Луи де Бройль

28

Б. Явелов

Луи де Бройль

Девяносто лет назад в небольшим городке Дьеппе на французском берегу Ла-Манша родился Луи де Бройль, один из основоположников квантовой теории. Род де Бройлей — очень старый, аристократический, его многочисленные представители прославились как военачальники, дипломаты, высокопоставленные сановники.

Но молодого Луи де Бройля, так же как и его брата Мориса (который был старше на 17 лет), лавры предков предышали мало — они оба стали учеными. К концу первого десятилетия нивеннего века Морис де Бройль прибрел репутацию одного из самых авторитетных физиков Франции. Его младший брат, окончивший в 1909 году лицевый Париже, вначале решил посвятить себя гуманитарным наукам и в 1910 году получил в Парижском университете (в знаментий Сорбонне) значение лиценциата (низшая ученая степень во Франции) истории. Но тяга к физике и математике — сложившаяся не без влияния брата — возобладала, и в 1913 году Луи де Бройль в той же Сорбонне получил еще одно значение лиценциата, на этот раз — лиценциата точных наук.

В 1914 году началась первая мировая война, и будущий Великий физик был мобильизован и определен радистом на радиостанцию, которая помещалась в Эйфелевой башне. ШестЬ лет он занимался радио, или, как тогда говорили, «беспроволочным телефоном», и только в 1920 году получил возможность вернуть к физике. Он начал работать в частиной лаборатории своего брата, где занялся экспериментами с высокочастным электромагнитным изучением (в частности — сRENTНОВСКИМИ ЛУЧАМИ). Глубоко заинтересовавшись тесно связанным с этой работой проблемами квантовой теории, стоявшими тогда в центре внимания физики, Луи де Бройль уже в начале 1922 года приступил к теоретическим попыткам продвинуть в понимании существки квантовых явлений.

В 1924 году де Бройль зашитил докторскую диссертацию, которая называлась «Исследования по теории квантовов». Научным консультантом де Бройля был Поль Ланжевен (1872—1946) — выдавшийся французский физик, человек передовых научных и политических взглядов (Ланжевен был большим другом нашей страны, в 1944 г. он вступил во Французскую коммунистическую партию). В этой работе де Бройль выдвинул идею о волновых свойствах материи: он предположил, что любая матриальная часть наряду с корпускулярными свойствами обладает и волновыми свойствами. Если масса частицы $m$, скорость ее $v$, то этой частице соответствует волна, длина которой определяется по формуле

$$\lambda = \frac{h}{mv},$$

где $h$ — постоянная Планка.

При энергии электрона 200 эВ соответствующая ему волна имеет длину $\sim 10^{-10}$ м, то есть такой же, как длина волн генетенского излучения. Можно было ожидать, что если электроны действительно обладают волновыми свойствами, то при прохождения электронов через кристаллический ресурсу должны происковать дифракция — как при прохождения через кристалл генетенских лучей.

Действительно, в 1927 году впервые наблюдалась дифракционная картина при прохождения электронов через металлический фольгу.