量子世界/嚴重疾病/德布羅意

德布羅意

1923 年，玻爾提出角動量量子化，推匯出原子氫的光譜後十年，路易·德布羅意提出了一個解釋，為什麼原子的角動量是 $\hbar .$ 的倍數。 自 1905 年以來，愛因斯坦一直在爭論電磁輻射本身是量子化的（不僅僅是發射和吸收，如普朗克認為的那樣）。 德布羅意認為，如果電磁波可以表現得像粒子（現在被稱為 光子），那麼為什麼電子不能像波一樣行為呢？

假設氫原子中的電子是 駐波，它存在於到目前為止被認為是電子圓形軌道的區域內。 （駐波的 波峰，波谷 和 節點 是靜止的。） 為了使這樣的波在圓周上存在，圓周的周長必須是前者的 波長 $\lambda$ 的整數倍： $2\pi r=n\lambda .$

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愛因斯坦不僅確定了頻率為 $\nu$ 的電磁輻射以能量 $E=h\nu$ 的量子形式出現，而且還確定了這些量子攜帶的動量為 $p=h/\lambda .$ 使用該公式消去條件 $2\pi r=n\lambda ,$ 中的 $\lambda$，得到 $pr=n\hbar .$ 但 $pr=mvr$ 只是具有半徑為 $r.$ 軌道執行的經典電子的角動量 $L$。 這樣，德布羅意推匯出玻爾只是簡單假設的條件 $L=n\hbar$。