160 I. Kraft und Stoff
teren. in erstere vollzogen werden können. Das Verdienst, diesen Ge- Helen A
danken zuerst in eine brauchbare physikalische Form gegossen zu ergeben
haben, gebührt dem französischen Forscher Louis de Broglie (1924). son, de
De Broglie erkannte, daß das Problem der Quantisierung der an Kris
Elektronenbahnen innerhalb des Atoms, die die Bohrsche Theo- danken
rie nicht begründen, sondern nur einfach postulieren konnte, sich ohne deckte,
weiteres löst, wenn man statt des im Kreise umlaufenden materiellen Theorie
(korpuskularen) Elektrons eine ebenfalls im Kreise umlaufende Welle hin mit
setzt. Wenn wir uns hier eine kleine Stilisierung erlauben dürfen — derholte
die wirklichen Verhältnisse sind viel komplizierter, weil es sich um räum- weis de
liche, nicht lineare Wellen handelt —, so können wir uns das Grundsätz- hei den
liche der Sache an Hand von Abb. 36 klar- ganz ein
machen. Man sieht aus dieser, daß die an- Bilder. |
genommene Welle nur dann als dauernder aleiche
Vorgang bestehen kann, wenn ihre Wellen- Beugung
länge ein ganzzahliger Bruchteil des Um- an dünn
fangs ist, in jedem anderen Falle muß sich halten I
die Welle durch Selbstinterferenz vernich- den erst
ten. Berechnet man nun mittels der Ein- men SO"
steinschen Ansätze für Energie und Im- für halte
puls die einem Elektron auf einer solchen wüßte, «
Kreisbahn zugeordnete Wellenlänge, so er- kularstr:
gibt sich überraschenderweise, daß die zuletzt rer Zeit
Abb. 36. Zu de Broglies genannte Bedingung (Wellenlänge gleich ven (Pi
Wellentheorie des Elektrons. Bruchteil des Umfangs) gerade auf die erste zweifelh:
Bohrsche Quantenbedingung hinausläuft. ten ww
Die Rechnung hier auszuführen, ist deshalb wertlos, weil, wie erwähnt, die Stern u
wirklichen Verhältnisse doch verwickelter sind, als es dieses einfache Bild er-
kennen läßt und wir dem Leser doch lieber nichts Falsches vorsetzen wollen, So ein
auch wenn es gewissermaßen zufällig das richtige Resultat ergibt. Wesentlich dankeng:
ist für de Broglies Betrachtungen, daß er die Einsteinsche Gleichung für den ;
Impuls eines Lichtquants 4 = hr/c = h/4 (da im leeren Raum 4 = c/y ist) hypo- verwicke
thetisch auf beliebig bewegte materielle Korpuskeln überträgt, indem er grund- Die Glei
sätzlich jeder solchen Korpuskel, die einen Impuls @ besitzt, eine Wellenlänge
i = AIG zuordnet 118). quanten
: . . . er En um eıeı
Nach diesem de Broglieschen Ansatz ergibt sich z. B. für mäßig lang- ist das |
same Kathodenstrahlen (v etwa bis 1 bis 10% der Lichtgeschwindigkeit) quenzen
eine äquivalente Wellenlänge von etwa 0,1 bis 0,01 uw und für die von oben ero
glühenden Drähten (Elektronenröhre) ausgesandten langsameren Elek- Masse m
tronen etwa 1 uu. Diese Wellenlängen liegen im Gebiet der Röntgen- Stelle el
strahlen, und. es erhebt sich sodann sogleich die Frage, ob dann nicht gleich 4°
diese Materiewellen ganz ebenso wie die Röntgenwellen durch Beu- rung aus
gung an Kristallgittern nachgewiesen werden können. Den entschei-
denden experimentellen Beweis dafür, daß diese Beugung wirklich vor-
handen ist und daß sich die nach der de Broglieschen Theorie berech-
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