量子世界/严重疾病/德布罗意

德布罗意

1923 年，玻尔提出角动量量子化，推导出原子氢的光谱后十年，路易·德布罗意提出了一个解释，为什么原子的角动量是 $\hbar .$ 的倍数。 自 1905 年以来，爱因斯坦一直在争论电磁辐射本身是量子化的（不仅仅是发射和吸收，如普朗克认为的那样）。 德布罗意认为，如果电磁波可以表现得像粒子（现在被称为 光子），那么为什么电子不能像波一样行为呢？

假设氢原子中的电子是 驻波，它存在于到目前为止被认为是电子圆形轨道的区域内。 （驻波的 波峰，波谷 和 节点 是静止的。） 为了使这样的波在圆周上存在，圆周的周长必须是前者的 波长 $\lambda$ 的整数倍： $2\pi r=n\lambda .$

• 
• 
• 
• 

爱因斯坦不仅确定了频率为 $\nu$ 的电磁辐射以能量 $E=h\nu$ 的量子形式出现，而且还确定了这些量子携带的动量为 $p=h/\lambda .$ 使用该公式消去条件 $2\pi r=n\lambda ,$ 中的 $\lambda$，得到 $pr=n\hbar .$ 但 $pr=mvr$ 只是具有半径为 $r.$ 轨道运行的经典电子的角动量 $L$。 这样，德布罗意推导出玻尔只是简单假设的条件 $L=n\hbar$。