ELEKTRON FALĄ
    Na początku XX wieku Niels Bohr stworzył teorię, która opisywała zachowanie się elektronu krążącego wokół jądra atomowego. Nie mówiła jednak dlaczego elektron zachowuje się tak, a nie inaczej. Nie tłumaczyła dlaczego może on zajmować tylko niektóre orbity - orbity stacjonarne. Wielu naukowców pracowało nad wytłumaczeniem tego faktu.

W 1925 roku Louis Victor de Broglie (1892-1987) zasugerował, że z poruszającym się elektronem związana jest fala. Długość tej fali jak twierdził jest równa:         (1)

gdzie h - stała Plancka, p - pęd elektronu. Dozwolone orbity elektronu to te, których obwód jest równy długości fali cząstki.

    Zatrzymajmy się przez chwilę nad teorią de Broglie'a. Wiadomo było już, że dla fotonów pęd powiązany jest z długością fali równaniem (1). Naukowiec stwierdził, że ten związek jest zachowany także dla cząsteczek materii. Możemy teraz podstawić pod pęd wyrażenie m*v, gdzie m - masa cząsteczki, v - prędkość cząsteczki. Mamy więc wyrażenie na długość fali:

        (2)
    Z równania tego wynika to, że cząsteczka o mniejszej prędkości i mniejszej masie ma większą długość fali. Popatrzmy na dwa przykłady:
    Wyobraźmy sobie basebolową piłkę, która ma masę 0,14 kg, rzuconą przez miotacza z prędkością 40 m/s. Po podstawieniu tych danych do wzoru długość fali wynosi: 1,2*10^-34 m. Jest to bardzo mało, tak mało, że obserwacja tego zjawiska nawet przy wykorzystaniu najnowszych technik jest nie możliwa.
    Z drugiej strony mając elektron poruszający się z prędkością 40 m/s ma długość fali równą 1,8*10^-5 m. Fale takie można obserwować.
    Niedługo po wskazaniu na to, iż elektron może być związany z falą Heisenberg i Schrodinger opisali te fale w języku matematyki. Równania te bardzo dobrze tłumaczą obserwowane fakty doświadczalne. Do tej pory naukowcy wyobrażali sobie elektron jako bardzo małą kulkę, o określonym promieniu. Uczeni lat dwudziestych naszego wieku podali opis elektronu jako fali i stworzyli jego korpuskularno-falowy obraz. Tak więc jak się okazało elektron jest zarówno małą kulką jak i falą. Nie zachowuje się on jak przedmioty znane z makroświata, a prawa stosowane w nim nie odnoszą się do elektronów.
    Elektron zgodnie z nowo stworzoną teorią powinien zachowywać się jak fala. Można by było obserwować więc, interferencję i dyfrakcję elektronów.
    W roku 1925 Walther Erlasser zwrócił uwagę na to, iż elektrony, jeśliby wiązała się z nimi fala powinny ulegać dyfrakcji w czasie odbicia od kryształu - zupełnie tak jak promienie X.
    W 1925 roku Clinton Joseph Davisson (1881-1958) kontynuował badania nad rozpraszaniem elektronów na niklu. W trakcie pracy zdarzył się wypadek - eksplodowała butla z ciekłym powietrzem. Gorący nikiel, który nagle znalazł się w powietrzu silnie się utlenił. Po takiej przemianie zewnętrzna część płyty składała się ze znacznie większych kryształów niż wcześniej. Okazało się, że rozprasza ona elektrony w sposób zupełnie inny niż przedtem.
Wydarzenie to zapoczątkowało serię badań , Davissona nad elektronami zderzającymi się z monokryształami. Naukowiec zainteresował się pracą Schrodingera i na jej podstawie chciał wytłumaczyć obserwowane zjawisko. Po licznych obliczeniach i doświadczeniach na początku 1927 roku zaobserwował silną wiązkę, która z pewnością powstawała w wyniku dyfrakcji elektronów.
    Równolegle z badaniami Davissona doświadczenia nad rozpraszaniem elektronów prowadził George Paget Thomson (syn J.J. Thomsona). On również otrzymał dyfrakcję elektronów.
    W 1937 roku obaj naukowcy otrzymali nagrodę Nobla.
    Pod koniec lat dwudziestych naszego stulecia udowodniono doświadczalnie wysuniętą zaledwie kilka lat wcześniej teorię falowo-korpuskularnej struktury elektronu. Naukowcy zdali sobie sprawę, że jeden z podstawowych składników atomu nie jest tak prosty, jak zdawało im się wcześniej. Elektron łączy zarówno cechy cząstki jak i fali.
    Te cechy elektronów zostały wykorzystane w różnych działach nauki - posłużyły między innymi do stworzenia mikroskopu elektronowego.

BADANIA NAD ELEKTRONEM  |   PRÓBY WYZNACZENIA ŁADUNKU ELEMENTARNEGO  |   ODKRYCIE I BADANIE PROMIENI X  |   ODKRYCIE I BADANIE PROMIENIOTWÓRCZOŚCI  |   MODEL KELVINA-THOMSONA  |   NOWA WIELKA TEORIA - KWANTY  |   MODEL BOHRA BUDOWY ATOMU  |   UDOSKONALONA TEORIA BOHRA  |   ELEKTRON FALĄ  |   AKCELERATORY CZĄSTECZEK  |   CZARNOBYL  |   CZARNOBYL W STRONĘ POLSKI  |   ELEKTROWNIE JĄDROWE I ŚRODOWISKO  |   FALA PRAWDOPODOB. I NIEOZNACZONOŚĆ  |   JĄDRO ATOMOWE  |   JESZCZE O LICZBACH KWANTOWYCH  |   NEUTRINA  |   NEUTRONY  |   POZYTONY  |   REAKCJE JĄDROWE  |   REAKTOR JĄDROWY  |   DALSZE BADANIA PROMIENIOTWÓRCZOŚCI  |   SZCZEGÓLNA TEORIA WZGLĘDNOŚCI  |   TOKAMAK  |   ROZSZCZEPIENIE I SYNTEZA JĄDROWA  |   BOMBA ATOMOWA