물질파: 두 판 사이의 차이

[[양자역학]]에서 '''물질파'''(物質波 matter wave) 또는 '''드브로이파'''(de Broglie wave)는 물질의 파동을 말한다. '''드브로이 관계'''에 의하면 [[파장]]은 입자의 [[운동량]]의 역수에 반비례하고 [[진동수]]는 입자의 [[운동에너지]]에 비례한다. 물질의 파장은 '''드브로이 파장'''이라고도 한다. 이 이론은 1924년에 [[드브로이]]에 의해 발전되었고, 이로 인해 1929년에 [[노벨물리학상]]을 수상하였다.

 

[[막스 플랑크]] (1858-1947) 와 [[아인슈타인]] (1879-1955) 이후, [[닐스 보어]] (1885-1962) 에 의해 전자가 어떻게 운동하는지에 대해 설명하려는 연구가 시작되었다. [[보어]]의 방정식은 수소가스가 압축되고 대전됐을 때 방출되는 빛(네온사인과 비슷하나, 여기서는 네온이 아닌 수소이다)의 에너지를 설명해준다. 불행하게도, 그의 모델은 수소원자에서만 적용되었다. 하지만 그의 아이디어는 매우 혁명적이어서 양자물리와 양자역학에서 전자의 움직임에 대한 고전적인 관점을 깨부수고 새롭고 신선한 아이디어를 얻는 바탕이 되었다.

 

재미있는 점은 아인슈타인이 '신은 주사위로 장난을 하지 않는다'라는 발언을 하게 만든 코펜하겐 해석에 대한 단초을 드브로이의 논문의 중요성을 알아낸 아인슈타인 자신이 제공했다는 점이 아이러니하다고 할 수 있겠다.

 

가모브(Gamow)에 따르면 드브로이는 위와 같은 착상을 다른 물리학자들과의 저녁식사 도중에 이야기를 하였고 술에 취해서 카페의 테이블보에 위와 같은 수식을 적어놓었다고 한다. 그리고 아침에 일어나 전날 저녁에 있었던 일을 되짚어보는 과정에서 자기 자신도 놀랄만한 생각을 술에 취해서 테이블보에 적어놓았다는 사실을 기억해내고 그 즉시 카페에 달려가 테이블보의 내용을 옮겨적였다고 한다.

 

드브로이 방정식은 각각 파장 <math>~\lambda~</math> 과 진동수 <math>~f~</math>의 운동량 <math>~p~</math> 와 에너지 <math>~E~</math> 에 대한 관계이다.

 

<math>~m~</math> 은 입자의 [[정지질량]]이고, <math>~v~</math> 는 입자의 속도, <math>~\gamma~</math> 는 [[로렌츠 인자]], <math>~c~</math> 는 진공에서 [[빛의 속도]]이다.

 

* [[보어 모형]]

 

* [http://navercast.naver.com/science/physics/1074 네이버 캐스트 - 물질파]