11. Опыт Дэвиссона-Джермера.

До сих пор мы видели, что для свободной частицы волновые пакеты могут описать все виды классического движения, а для связанных частиц условия непрерывности волновой функции приводят к правильным квантовым условиям. Однако решить вопрос, действительно ли справедлива волновая теория, может только изучение новых специфически волновых эффектов, а именно дифракции и интерференции. Действительно, на предположения де Бройля обращали довольно мало внимания до тех пор, пока Дэвиссон и Джермер через несколько лет после его первой работы, изучая рассеяние электронов от металлов, не обнаружили дифракцию электронов, подобную дифракции света от решетки. Другими словами, они нашли, что пучок электронов, падающий на кристалл, отражается только под определенными углами Из уравнения Брэгга — Вульфа где а — расстояние между щелями дифракционной решетки, они вычислили величину X и получили согласие со значением, даваемым соотношением де Бройля Следовательно, электроны, отражаясь от кристалла, дифрагируют точно так же, как если бы они были волнами с длиной, предсказанной де Бройлем.

Результаты этого опыта имеют фундаментальное значение, так как они демонстрируют волновые свойства вещества, которые не могут быть поняты в рамках представлений о том, что вещество состоит из элементарных частиц. Более поздние опыты показали, что и другие частицы вещества, например молекулы, также обладают дифракционными свойствами. Таким образом, напрашивается вывод, что все вещество обладает свойством, с которым мы раньше встречались только у электромагнитного поля, а именно в некоторых опытах кажется, что оно состоит из частиц, а в других опытах мы находим достаточно убедительные доказательства того, что оно проявляет себя как волны. Итак, мы приходим к выводу о замечательном

единстве двух различных ветвей физики, но ценой введения парадоксального корпускулярно-волнового дуализма.