Louis de Broglie
Louis de Broglie | |
Rođenje | 16. kolovoza 1892. Dieppe, Francuska |
---|---|
Smrt | 19. ožujka 1987. Louveciennes, Francuska |
Narodnost | Francuz |
Polje | fizika, kvantna mehanika |
Institucija | Sorbonne Sveučilište u Parizu |
Alma mater | Sorbonne |
Akademski mentor | Paul Langevin |
Istaknuti studenti | Jean-Pierre Vigier |
Poznat po | Valna priroda elektrona |
Istaknute nagrade | Nobelova nagrada za fiziku (1929.) Nagrada Alberta I. (1932.) Medalja Max Planck (1938.) Nagrada Kalinga (1952.) |
Louis-Victor-Pierre-Raymond, 7. vojvoda de Broglie (Dieppe, 16. kolovoza 1892. – Louveciennes, 19. ožujka 1987.) bio je francuski fizičar. Godine 1929. je dobio Nobelovu nagradu za fiziku za otkriće dualne prirode elektrona. Bio je član i povremeni tajnik Francuske akademije znanosti.
Biografija
Rođen je u plemićkoj obitelji 16. kolovoza 1892. Njegova obitelj nosila je titulu vojvode. Godine 1910. diplomira povijest, no poslije toga se okreće matematici i fizici, koje diplomira 1913. Nakon toga je došao Prvi svjetski rat (1914. - 1918.), kada je služio kao vojnik na razvoju radio komunikacija. Poslije rata nastavio je sa izučavanjima opće fizike. Kada mu 1960. umire brat Maurice, također fizičar, Louis postaje 7. vojvoda de Broglie. Tijekom svog života nikada se nije ženio, a nakon što 19. ožujka 1987. umire u Louveciennesu u 94. godini života, njegov rođak Victor-François nastavlja lozu de Broglieovih postavši 8. vojvoda de Broglie.
Dualna priroda elektrona
U svojoj doktorskoj tezi iz 1924. uveo je hipotezu o elektronskim valovima, odnosno pretpostavio da elektronima u pokretu treba pridružiti i valna svojstva. Prije njega, zahvaljujući Einsteinovom objašnjenju fotoelektričnog efekta i Planckovom objašnjenju zračenja apsolutno crnog tijela, ukazala se nužnost da se zrakama svijetlosti (EM zračenja) pridruže i čestična svojstva. De Broglie je stoga postavio obrnuto pitanje: "Ako svijetlost osim valnih posjeduje i čestična svojstva, da li onda česticama supstancije, kao što su, na primjer, elektroni, treba također, osim čestičnih, pridružiti i valna svojstva?"
Ovu njegovu pretpostavku o valnim svojstvima čestica znanstvena je javnost u prvi mah primila sa nevjericom, pa čak i sa podsmjehom. Međutim, njegovu teoriju su potvrdili Lester Germer i Clinton Joseph Davisson 1927. u eksperimentu kojim je dokazana difrakcija elektrona na kristalima. Difrakcijska slika je bila dokaz valne prirode elektrona. Za rad na valnoj mehanici i za otkriće valne prirode elektrona dobio je Nobelovu nagradu za fiziku 1929. Jedna od primjena njegovog otkrića je elektronski mikroskop, koji je imao mnogo veću rezoluciju od optičkih mikroskopa jer je valna dužina elektrona mnogo kraća od valne dužine svijetlosti. De Broglieova hipoteza postala je tako jedan od osnovnih postulata nove valne ili kvantne mehanike, ali također uvela u fiziku i problem tzv. valno-čestičnog dualizma. Kao ilustracija ovog fenomena danas se najčešće navodi eksperiment difrakcije elektrona na dvostrukom prorezu.
Interesantno je primijetiti da u svojim kasnijim istraživanjima de Broglie nije došao ni do jednog rezultata, koji bi bio bar približno jednak ovom njegovom epohalnom otkriću, do kojega je došao radeći na svojoj doktorskoj disertaciji.
De Broglieova relacija
Prva de Broglieova jednadžba povezuje valnu dužinu s impulsom čestice
Gdje je λ čestična valna dužina, h je Planckova konstanta, p je impuls čestice, m je masa mirovanja čestice, v je brzina čestice, γ je Lorentzov faktor i c je brzina svetlosti u vakuumu.
Što je veći impuls čestice, tim je kraća njena valna dužina.
Kasniji rad
De Broglieov rad na dualnoj prirodi materije je bio ključan za otkriće i razvoj kvantne mehanike. Međutim kvantna ili valna mehanika se zasnivala na valnim funkcijama, čiji je kvadrat predstavljao vjerojatnost pronalaska elektrona u određenoj točki prostora. De Broglieu se, kao ni Einsteinu i Schrödingeru, nije sviđala indeterministička priroda novostvorene kvantne mehanike. Zbog toga je radio na pokušajima da razvije kauzalno objašnjenje kvantne mehanike. Radio je i na Diracovoj elektronskoj teoriji, novoj teoriji svjetlosti, općoj teoriji čestica sa spinom i primjeni valne mehanike na nuklearnu fiziku.
Napomena o izgovoru
U francuskom jeziku de Broglie se izgovara kao [də bʁœj], slično izgovoru prezimena De Broy. Radi se zapravo o promjeni izgovora talijanskog prezimena Broglia (Brolja) koje su nosili de Broglieovi preci, a koje je galicizirano 1654.[1]
Izvori
- ↑ Izgovor prezimena
Vanjske veze
- „Besmrtnici: Louis de Broglie Arhivirano 2004-12-12 na Wayback Machine-u“ (fr)
- "Louis de Broglie – Biografija Arhivirano 2004-09-04 na Wayback Machine-u" (en)
- Louis de Broglie i Schrödingerova mačka Arhivirano 2012-02-18 na Wayback Machine-u
- Paul Theroff (2005.) An Online Gotha: Broglie Genealogy Arhivirano 2008-12-22 na Wayback Machine-u
- p
- r
- u
1901. Wilhelm Conrad Röntgen • 1902. Hendrik Antoon Lorentz / Pieter Zeeman • 1903. Antoine Henri Becquerel / Pierre Curie / Marie Curie • 1904. Lord Rayleigh • 1905. Philipp Lenard • 1906. Joseph John Thomson • 1907. Albert A. Michelson • 1908. Gabriel Lippmann • 1909. Guglielmo Marconi / Karl Ferdinand Braun • 1910. Johannes Diderik van der Waals • 1911. Wilhelm Wien • 1912. Nils Gustaf Dalén • 1913. Heike Kamerlingh Onnes • 1914. Max von Laue • 1915. William Henry Bragg / William Lawrence Bragg • 1917. Charles Glover Barkla • 1918. Max Planck • 1919. Johannes Stark • 1920. Charles Édouard Guillaume • 1921. Albert Einstein • 1922. Niels Bohr • 1923. Robert Andrews Millikan • 1924. Manne Siegbahn • 1925. James Franck / Gustav Hertz
1926. Jean Baptiste Perrin • 1927. Arthur Holly Compton / Charles Thomson Rees Wilson • 1928. Owen Willans Richardson • 1929. Louis de Broglie • 1930. Čandrasekara Venkata Raman • 1932. Werner Heisenberg • 1933. Erwin Schrödinger / Paul Dirac • 1935. James Chadwick • 1936. Victor Franz Hess / Carl David Anderson • 1937. Clinton Joseph Davisson / George Paget Thomson • 1938. Enrico Fermi • 1939. Ernest Orlando Lawrence • 1943. Otto Stern • 1944. Isidor Isaac Rabi • 1945. Wolfgang Pauli • 1946. Percy Williams Bridgman • 1947. Edward Victor Appleton • 1948. Patrick Blackett • 1949. Hideki Yukawa • 1950. Cecil Frank Powell
1951. John Douglas Cockcroft / Ernest Walton • 1952. Felix Bloch / Edward Mills Purcell • 1953. Frits Zernike • 1954. Max Born / Walther Bothe • 1955. Willis Lamb / Polykarp Kusch • 1956. William Shockley / John Bardeen / Walter Houser Brattain • 1957. Lǐ Zhèngdào / Yáng Zhènníng • 1958. Pavel Čerenkov / Ilja Frank / Igor Tam • 1959. Emilio Segrè / Owen Chamberlain • 1960. Donald A. Glaser • 1961. Robert Hofstadter / Rudolf Mössbauer • 1962. Lev Landau • 1963. Eugene Wigner / Maria Goeppert-Mayer / J. Hans D. Jensen • 1964. Charles H. Townes / Nikolaj Basov / Aleksandar Prohorov • 1965. Shin'ichirō Tomonaga / Julian Schwinger / Richard Feynman • 1966. Alfred Kastler • 1967. Hans Bethe • 1968. Luis Walter Alvarez • 1969. Murray Gell-Mann • 1970. Hannes Alfvén / Louis Néel • 1971. Dennis Gabor • 1972. John Bardeen / Leon Neil Cooper / John Robert Schrieffer • 1973. Reona Esaki / Ivar Giaever / Brian Josephsonson • 1974. Martin Ryle / Antony Hewish • 1975. Aage Niels Bohr / Ben Roy Mottelson / James Rainwater
1976. Burton Richter / Samuel C. C. Ting • 1977. Philip Warren Anderson / Nevill Francis Mott / John Hasbrouck van Vleck • 1978. Pjotr Kapica / Arno Allan Penzias / Robert Woodrow Wilson • 1979. Sheldon Lee Glashow / Abdus Salam / Steven Weinberg • 1980. James Cronin / Val Logsdon Fitch • 1981. Nicolaas Bloembergen / Arthur Leonard Schawlow / Kai Siegbahn • 1982. Kenneth G. Wilson • 1983. Subramanijan Čandrasekar / William Alfred Fowler • 1984. Carlo Rubbia / Simon van der Meer • 1985. Klaus von Klitzing • 1986. Ernst Ruska / Gerd Binnig / Heinrich Rohrer • 1987. Georg Bednorz / Karl Alexander Müller • 1988. Leon M. Lederman / Melvin Schwartz / Jack Steinberger • 1989. Norman Foster Ramsey Jr. / Hans Georg Dehmelt / Wolfgang Paul • 1990. Jerome Isaac Friedman / Henry Way Kendall / Richard E. Taylor • 1991. Pierre-Gilles de Gennes • 1992. Georges Charpak • 1993. Russell Alan Hulse / Joseph Hooton Taylor Jr. • 1994. Bertram Brockhouse / Clifford Shull • 1995. Martin Lewis Perl / Frederick Reines • 1996. David Morris Lee / Douglas Osheroff / Robert Coleman Richardson • 1997. Steven Chu / Claude Cohen-Tannoudji / William Daniel Phillips • 1998. Robert B. Laughlin / Horst Ludwig Störmer / Daniel C. Tsui • 1999. Gerardus 't Hooft / Martinus J. G. Veltman • 2000. Žores Alfjorov / Herbert Kroemer / Jack Kilby
2001. Eric Allin Cornell / Wolfgang Ketterle / Carl Wieman • 2002. Raymond Davis Jr. / Masatoshi Koshiba / Riccardo Giacconi • 2003. Aleksej Abrikosov / Vitalij Ginzburg / Anthony James Leggett • 2004. David Gross / Hugh David Politzer / Frank Wilczek • 2005. Theodor W. Hänsch / John L. Hall / Roy J. Glauber • 2006. John C. Mather / George Smoot • 2007. Albert Fert / Peter Grünberg • 2008. Yōichirō Nanbu / Makoto Kobayashi / Toshihide Masukawa • 2009. Charles K. Kao / Willard Boyle / George E. Smith • 2010. Andre Geim / Konstantin Novoselov • 2011. Saul Perlmutter / Adam Riess / Brian Schmidt • 2012. David J. Wineland / Serge Haroche • 2013. François Englert / Peter Higgs • 2014. Isamu Akasaki / Hiroshi Amano / Shūji Nakamura • 2015. Takaaki Kajita / Arthur B. McDonald • 2016. David J. Thouless / Duncan Haldane / John M. Kosterlitz • 2017. Rainer Weiss / Kip Thorne / Barry Barish • 2018. Arthur Ashkin / Gérard Mourou / Donna Strickland • 2019. Jim Peebles / Michel Mayor / Didier Queloz • 2020. Roger Penrose / Reinhard Genzel / Andrea Ghez • 2021. Giorgio Parisi / Klaus Hasselmann / Shukurō Manabe • 2022. Alain Aspect / John Clauser / Anton Zeilinger • 2023. Anne L'Huillier / Ferenc Krausz / Pierre Agostini