Dalga Parçacık İkiliği

Dalga parçacık ikiliği, fizikte elektromanyetik dalgaların aynı zamanda parçacık özelliğine sahip oldukları ve parçacıkların da (mesela elektronların) aynı zamanda dalga özelliklerine sahip oldukları anlamına gelir Başka bir deyişle, ışık ve madde aynı anda hem parçacık hem dalga özelliklerine sahiptirler; ne başlı başına bir dalga ne de başlı başına bir parçacıktırlar

Klasik olarak madde ve parçaçık modelleri tahayyül edilebilen iki farklı varoluş tarzıdır Işığın ve maddenin küçük taneciklerden mi oluştuğu, yoksa uzaya yayılmış bir dalga olarak mı görülmeleri gerektiği sorularının kökeni çok eskiye dayanır 19 yüzyılın sonunda, kuantum kuramının gelişmesinden hemen önce J C Maxwell'in elektromanyetik kuramı ışık için çok sağlam bir dalga modeli sunuyordu Aynı zamanda atomların keşfi ile maddenin küçük taneciklerden oluştuğu fikri de netlik kazanmıştı Böylece ışık için dalga modelinin, madde için ise tanecik modelinin geçerli olduğu düşünülüyordu

Kuantum kuramının gelişmesiyle, hem ışığın foton denilen taneciklerden oluştuğu hem de atomu oluşturan parçaçıkların aynı zamanda dalga özelliklerinin olduğu keşfedildi Böylece ne ışık için, ne de madde için belli tek bir modelin geçerli olamayacağı görüldü Her ne kadar insan tahayyülünün dışında da olsa, madde ve ışığın hem parçacık hem de dalga özelliklerinin bulunduğu sonucuna varıldı Dalga parçacık ikiliği, madde ve ışığın bu ikili doğasına verilen isimdir

Gerçekte dalga ve tanecik modelleri birbirlerini dışlayan varlık biçimleri olduğundan, bir nesnenin bir anda hem dalga hem de parçacık olarak görünmesi mümkün değildir Dalga parçacık ikiliğinden kasıt madde veya ışığın belli koşullarda dalga, belli koşullarda ise parçacık özellikleri göstermesidir Dalga olarak mı yoksa parçacık olarak mı görüneceği ise onun nasıl gözlemlendiğine bağlıdır Madde parçacıkları, eğer konumunu ortaya çıkaran bir gözlemde bulunulursa parçacık gibi, momentumunu (hızını) ortaya çıkaran bir gözlemde bulunulursa dalga gibi görünmektedirler

Maddenin bu ikili karakteri yalnızca atom seviyesindeki gözlemlerde (mikroevrende) ortaya çıkmaktadır

De Broglie eşitliği

Louis de Broglie ve Schrodinger ışığın dalga ve tanecik kuramlarını birleştirerek günümüz dalga mekaniğinin temelini oluşturmuşlardır Einstein'ın E=mc² ve Planck'ın fotonun enerjisini veren E=hf formüllerini birleştiren De Broglie maddesel parçacıkların da dalga gibi davranabileceğini söyledi Bir parçacığın kütlesi m, hızı v alındığında

bulunur

Bu ikilik ancak dalga boylarının atom ya da çekirdek boyutlarına yakın olması durumunda önem kazanır Örneğin 1*106 m/s lik bir hızla hareket eden elektronun dalga boyu 0,7274 nm dir Bu dalga boyu X-ışınlarının bulunduğu bölgeye denk gelir

Deneysel Kanıt

De Broglie'nin önerdiği madde dalgalarının ilk deneysel doğrulaması CDavisson, LHGermer ve George Paget Thomson'dan gelmiştir