Лекции по квантовой механике. Розман Г.А. - 10 стр.

      Íî â 1921 ã. äâóìÿ ôèçèêàìè Ðàìçàóýðîì è Òàóíñåíäîì áûë ïîñòâëåí
îïûò ïî ðàññåÿíèþ ýëåêòðîíîâ íà àòîìàõ èíåðòíûõ ãàçîâ. Ðåçóëüòàò îïû-
òà îêàçàëñÿ íåîæèäàííûì è ïðåäñòàâëåí íà ãðàôèêå (ðèñ.2.), ïî îñÿì êî-
îðäèíàò îòëîæåíû v-cêîðîñòü ýëåêòðîíîâ, s-ýôôåêòèâíîå ñå÷åíèå ðàññåÿ-
íèÿ.
      Ïðè áîëüøèõ ñêîðîñòÿõ äâè-
æåíèÿ ýëåêòðîíîâ ìàëî èõ âðåìÿ âçà-
èìîäåéñòâèÿ ñ öåíòðàìè ðàññåÿíèÿ,
ïîýòîìó áîëüøèíñòâî ýëåêòðîíîâ íå
èçìåíèò íàïðàâëåíèå ñâîåãî äâèæå-
íèÿ, ýôôåêòèâíîå ñå÷åíèå ðàññåÿíèÿ
áóäåò ìàëûì. Ïðè óìåíüøåíèè ñêî-
ðîñòè ýëåêòðîíîâ ñå÷åíèå ðàññåÿíèÿ
äîëæíî âîçðàñòàòü, ýòî ñîîòâåòñòâó-
åò êëàññè÷åñêèì çàêîíàì ñîóäàðå-
íèé. Îäíàêî, âîïðåêè îæèäàíèÿì,                    Ðèñ. 2.
ïðè îïðåäåëåííîé ñêîðîñòè äâèæå-
íèÿ ýëåêòðîíîâ ïðîèñõîäèëî ðåçêîå ïàäåíèå ýôôåêòèâíîãî ñå÷åíèÿ ðàññå-
ÿíèÿ, è òîëüêî çàòåì îíî ñíîâà ñòàëî íàðàñòàòü. Èñõîäÿ èç ïðåäñòàâëåíèé,
÷òî ýëåêòðîíû ÿâëÿþòñÿ êîðïóñêóëàìè, îïûò Ðàìçàóýðà-Òàóíñåíäà îáúÿñ-
íèòü áûëî íåëüçÿ.
      ×òîáû îáúÿñíèòü òî íîâîå, ÷òî ôèçèêè óâèäåëè â îïûòàõ Ðàìçàóýðà-
Òàóíñåíäà, çàáåæèì íåìíîãî âïåðåä. Â 1923ã. ôðàíöóçñêèé ôèçèê Ëóè äå-
Áðîéëü, çàíèìàÿñü èñòîðèåé ôèçèêè, îáðàòèë âíèìàíèå íà äâîéñòâåííîñòü
ïðîÿâëåíèÿ ñâîéñòâ ñâåòà: â îäíèõ îïûòàõ ñâåò ïðîÿâëÿåò âîëíîâûå ñâîé-
ñòâà, â äðóãèõ - êîðïóñêóëÿðíûå (ìû îáñóæäàëè ýòî âûøå). Äå–Áðîéëþ
ïðèøëà íà óì “áåçóìíàÿ” èäåÿ: à íå îáëàäàþò ëè è ÷àñòèöû âåùåñòâà
(ýëåêòðîíû è ïðîòîíû) íå òîëüêî êîðïóñêóëÿðíûìè, íî è âîëíîâûìè ñâîé-
ñòâàìè? Âîëíîâûå ñâîéñòâà ñâåòà õàðàêòåðèçóþòñÿ äëèíîé âîëíû λ .
Ïîýòîìó, ðåøèë äå-Áðîéëü, íóæíî ââåñòè äëèíó âîëíû äëÿ ÷àñòèö, ÷òîáû
õàðàêòåðèçîâàòü èõ âîëíîâûå ñâîéñòâà. È îí ïîñòóëèðóåò ñëåäóþùóþ
ôîðìóëó:
                         h
                   λ=      ,                                   (2)
                        mv
ãäå h-ïîñòîÿííàÿ Ïëàíêà, m-ìàññà ÷àñòèöû, λ - õàðàêòåðèñòèêà âîëíî-
âûõ ñâîéñòâ ÷àñòèöû, v-ñêîðîñòü åå äâèæåíèÿ. Îáúÿñíèì îïûò ïî ðàññåÿ-
íèþ ýëåêòðîíîâ íà àòîìàõ èíåðòíûõ ãàçîâ, îïèðàÿñü íà ãèïîòåçó äå-Áðîé-
ëÿ. Åñëè ýëåêòðîíû îáëàäàþò âîëíîâûìè ñâîéñòâàìè, òî, âñòðå÷àÿ ïðå-
                                   10