Heim » Wave-Particle Duality

Wave-Particle Duality

1924
  • Louis de Broglie
  • Albert Einstein
  • Niels Bohr

All quantum entities, such as photons and electrons, exhibit both particle and wave properties. Depending on the experimental setup, they can behave like a localized particle or a distributed wave. The de Broglie hypothesis states that any particle with momentum [latex]p[/latex] has an associated wavelength [latex]\lambda = h/p[/latex], where [latex]h[/latex] is Planck’s constant.

Wave-particle duality is a cornerstone of quantum Mechanik, resolving the classical dichotomy between particles and waves. The concept was first seriously considered for light, which exhibits wave-like phenomena such as diffraction and interference (as shown by Thomas Young’s double-slit experiment) and particle-like behavior in the photoelectric effect (explained by Einstein). In 1924, Louis de Broglie, in his PhD thesis, proposed that this duality was universal, applying to matter as well as light. He hypothesized that any particle has a characteristic wavelength inversely proportional to its momentum.

This radical idea was experimentally confirmed in 1927 by Clinton Davisson and Lester Germer, and independently by George Paget Thomson, who observed electron diffraction patterns when electrons were scattered by a nickel crystal. This proved that electrons, previously considered purely particles, also have wave-like properties. The duality is encapsulated in the de Broglie relation [latex]\lambda = h/p[/latex]. For macroscopic objects, the momentum [latex]p[/latex] is so large that the wavelength [latex]\lambda[/latex] is infinitesimally small and undetectable, which is why we do not observe wave-like behavior in everyday objects. Niels Bohr’s principle of complementarity states that the wave and particle aspects of a quantum object are complementary; an experiment can reveal one aspect or the other, but not both simultaneously.

UNESCO Nomenclature: 2210
– Quantum Physics

Typ

Abstract System

Disruption

Revolutionary

Verwendung

Widespread Use

Precursors

  • Thomas Young’s double-slit experiment (1801)
  • Einstein’s explanation of the photoelectric effect (1905)
  • Bohr model of the atom (1913)
  • Compton scattering (1923)

Anwendungen

  • electron microscopy
  • neutron diffraction
  • quantum computing (qubits)
  • semiconductor physics
  • helium atom microscopy

Patente:

DAS

Potential Innovations Ideas

!Professionals (100% free) Mitgliedschaft erforderlich

Sie müssen ein Professionals (100% free) Mitglied sein, um auf diesen Inhalt zugreifen zu können.

Jetzt teilnehmen

Sie sind bereits Mitglied? Hier einloggen
Related to: wave-particle duality, de Broglie wavelength, complementarity, electron diffraction, quantum mechanics, double-slit experiment, photon, electron

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert

VERFÜGBAR FÜR NEUE HERAUSFORDERUNGEN
Maschinenbauingenieur, Projekt- oder F&E-Manager
Effektive Produktentwicklung

Kurzfristig für eine neue Herausforderung verfügbar.
Kontaktieren Sie mich auf LinkedIn
Integration von Kunststoff-Metall-Elektronik, Design-to-Cost, GMP, Ergonomie, Geräte und Verbrauchsmaterialien in mittleren bis hohen Stückzahlen, regulierte Branchen, CE und FDA, CAD, Solidworks, Lean Sigma Black Belt, medizinische ISO 13485

Wir suchen einen neuen Sponsor

 

Ihr Unternehmen oder Ihre Institution beschäftigt sich mit Technik, Wissenschaft oder Forschung?
> Senden Sie uns eine Nachricht <

Erhalten Sie alle neuen Artikel
Kostenlos, kein Spam, E-Mail wird nicht verteilt oder weiterverkauft

oder Sie können eine kostenlose Vollmitgliedschaft erwerben, um auf alle eingeschränkten Inhalte zuzugreifen >Hier<

Related Invention, Innovation & Technical Principles

Nach oben scrollen

Das gefällt dir vielleicht auch