莫里斯·德布罗意:X光的奇特性质

更新于 2026年10月10日 版权声明
一、莫里斯·德布罗意:X光的奇特性质

路易斯·德布罗意关于物质有波和粒子的双重性质的猜想,与他的长兄莫里斯·德布罗意(Maurice de Broglie)有很大的关系。路易斯·德布罗意后来追述:“我曾和我哥哥长时间地讨论他那些优美的实验解释……,这些关于X光性质的交谈,常使我陷入深深的沉思。”

莫里斯·德布罗意是以研究X光著名的实验物理学家。1908年,他以“离子”运动的研究获法兰西学院的学位。他所研究的“离子”,是气体中悬浮的带电烟尘微粒,这一研究使他熟悉了布朗运动理论。稍后,他以工作人员身份参加了在布鲁塞尔召开的第一届Solvey物理学讨论会,这一会议大大增加了他与当时世界上最著名的物理学家的交往。布喇格(W.H.Bragg)也出席了这一次会议,莫里斯·德波罗意后来关于X光的工作,很大程度上是在布喇格的影响下完成的。

当时,X光的研究是一个非常热门的课题。玻尔1913年所作的关于光谱的预言,1914年即被莱曼(Lyman)确认;1912—1914年间莫斯利(H.G.J.Moseley)利用X射线波谱验证了玻尔模型,同时强有力地提示了X光的微粒性。

另一方面,在慕尼黑,在伦琴和索末菲的领导下,劳厄(M.von Laue)和弗里德里希(W.Friedrich)、克尼平(P.Knipping)于1912年夏发现了X光的干涉现象。这种“劳厄照相”经过伦琴亲自辨识,立即为物理学界承认,劳厄为此获1914年诺贝尔奖。(https://www.daowen.com)

X光所表现出来的时而像波时而像粒子的奇怪性质,几乎直接提示了二象性。1912年底,布喇格在一篇论文中写道:“对我说来,问题似乎并不在于判定关于X光的两种理论何者更为正确,而在于去寻求一种理论,这种理论能同时把握这两个方面。”

莫里斯·德布罗意是了解布喇格这些见解的。在同路易斯·德布罗意的交谈中,他曾提起过这些见解,并且说他自己认为,X光应当是波和粒子的一种“组合”或者“结合”,但他似乎过分严格地把自己限制在实验物理学的领域里,而未对这些想法作任何实质性的探索。于是这一幸运的课题就摆到了他弟弟的面前。

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