Hypotéza, že i částice se mohou chovat jako vlny a mají tedy
rovněž duální charakter byla zavedena de Brogliem (1924), jenž
postuloval pro délku vlny přiřazené částici o hybnosti
vztah:
(
Planckova konstanta). První
experimentální důkazy pro toto tvrzení byly založeny na srovnání
difrakce rentgenového záření a elektronů na monokrystalech
(Davisson, Germer 1927) nebo tenkých polykrystalických fóliích
(Thomson 1927). Z fyzikálního hlediska by byl mnohem
transparentější experiment na nějakém jednodušším systému, jenž
představuje např. analogii Youngova dvouštěrbinového experimentu,
kterí v minulosti přispěl k přijetí vlnové povahy světla.
Analogický ecperiment s elektrony naráží však na problém, že
typické délky de Brogliových vln pro elektrony jsou v oblasti
vlnových délek rentgenového záření a vytvoření štěrbinového
systému se srovnatelnými rozměry je nejednoduchý technologický
problém. Obdoba Youngova experimentu s elektrony byla proto
realizována až po dosažení potřebného pokroku v mikrotechnologii
a vypracování techniky detekce interferenčního obrazce
s dostatečně vysokým rozlišením (Jonsson 1961). V horní části
prezentovaního obrázku jsou uvedeny naměřené a vypočtené výsledky
pro interferenční obrazec získaný v Youngově experimentu
s optickým zářením. Ve spodní části obrázku je zobrazena
adekvátní informace pro případ dvouštěrbinového experimentu
s elektrony. Energie elektronů byla 50 keV, odpovídající vlnová
délka je
m. Vzdálenost štěrbin byla
m.
Interferenční obrazec pro elektrony je nejen kvalitativně zcela
shodný s obrazcem pro optické záření, i naměřená vzdálenost
proužků
m je zcela v souladu s vypočtenou vzdáleností
pro případ vlny odpovídající elektronům dané energie.
Kredit: Jonsson C.: Zeit. Phys. 161 (1961), 454.