7.7
Als elektronen deeltjes zijn, dan wordt verwacht dat wanneer een elektronenbundel door twee dicht bij elkaar gelegen spleten gaat, er twee kleinere elektronenbundels tevoorschijn komen en twee heldere strepen produceren met daartussen duisternis. In eerste instantie, met slechts een paar elektronen, verschijnen gelokaliseerde vlekken willekeurig op het scherm. Dit suggereert deeltjesachtig gedrag.
Naarmate echter steeds meer elektronen door de spleten gaan, ontstaat een interferentiepatroon het kenmerk van golfachtig gedrag. Hoe is dit mogelijk? Bedenk dat het Bohr-model voorstelde dat het elektron een deeltje is dat om de kern draait.
De Franse natuurkundige Louis de Broglie stelde dat het elektron golfeigenschappen kan vertonen. Hij suggereerde dat het elektron zich gedraagt als een cirkelvormige staande golf met een golflengte, lambda. De omtrek van elke baan bevat een geheel aantal golflengten.
Bepaalde punten op de golf hebben een amplitude van nul dit zijn knoopvlakken. De Broglie stelde de volgende relatie voor, waarbij de golflengte van het elektron afhangt van zijn massa en snelheid, waarbij h Planck's constante is. Hoe groter de snelheid van het elektron, hoe korter de golflengte.
De hypothese van De Broglie strekt zich uit tot alle materie, en deze golven worden materiegolven'genoemd. Grote, macroscopische objecten, zoals een golfbal, verschijnen echter niet als golven. Als we de de Broglie-hypothese toepassen, onthult de minuscule waarde van de constante van Planck gedeeld door de massa en snelheid van de golfbal een extreem kleine golflengte die te klein is om waar te nemen.
Voor subatomaire deeltjes met extreem kleine massa's zoals elektronen kan hun golfaard echter niet worden genegeerd. Wanneer röntgenstralen door een kristal gaan, worden de golven afgebogen en wordt een onderscheidend interferentiepatroon verkregen dat de rangschikking van atomen in het kristal onthult. Dit is de laboratoriumtechniek die bekend staat als röntgendiffractie.
Als een soortgelijk experiment wordt uitgevoerd door elektronen door het kristal te laten gaan in plaats van röntgenstralen, wordt een soortgelijk gedrag waargenomen. Dit is experimenteel bewijs dat elektronen deeltjes zijn die golfachtig gedrag vertonen.
In de macroscopische wereld volgen objecten die groot genoeg zijn om met het blote oog te worden gezien de regels van de klassieke natuurkunde. Een bi…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.