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| 姓名:德布羅意 (louis victor de broglie, 1892-1987) |
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| 法國著名理論物理學家，1929年諾貝爾物理學奬獲得者，波動力學的創始人，物質波理論的創立者，量子力學的奠基人之一。 |
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| 德布羅意之前，人們對自然界的認識，衹局限於兩種基本的物質類型：實物和場。前者由原子、電子等粒子構成，光則屬於後者。但是，許多實驗結果之間出現了難以解釋的矛盾。物理學家們相信，這些表面上的矛盾，勢必有其深刻的根源。1923年，德布羅意最早想到了這個問題，並且大膽地設想，人們對於光子建立起來的兩個關係式會不會也適用於實物粒子。如果成立的話，實物粒子也同樣具有波動性。為了證實這一設想，1923年，德布羅意又提出了作電子衍射實驗的設想。1924年，又提出用電子在晶體上作衍射實驗的想法。1927年，戴維孫和革末用實驗證實了電子具有波動性，不久，g.p.湯姆孫與戴維孫完成了電子在晶體上的衍射實驗。此後，人們相繼證實了原子、分子、中子等都具有波動性。德布羅意的設想最終都得到了完全的證實。這些實物所具有的波動稱為德布羅意波，即物質波。 |
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| 由於德布羅意的傑出貢獻，他獲得了很多的榮譽。1929年獲法國科學院享利。彭加勒奬章，同年又獲諾貝爾物理學奬。1932年，獲摩納哥阿爾伯特一世奬，1952年聯合國教科文組織授予他一級卡琳加奬，1956年獲法國傢科學研究中心的金質奬章。德布羅意於1933年當選為法國科學院院士，1942年以後任數學科學常務秘書。他還是華沙大學、雅典大學等六所著名大學的榮譽博士，是歐、美、印度等18個科學院院士。 |
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| 1892年8月15日出生於下塞納，1910年獲巴黎大學文學學士學位，1913年又獲理學士學位，1924年獲巴黎大學博士學位，在博士論文中首次提出了"物質波"概念。1929年獲諾貝爾物理學奬。1932年任巴黎大學理論物理學教授，1933年被選為法國科學院院士。1987年逝世。 |
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德布羅意1892年8月15日出生於法國塞納河畔的蒂厄浦，是法國一貴族家庭的次子。德布羅意傢族自17世紀以來在法國軍隊、政治、外交方面頗具盛名。祖父j。v。a德布羅意（1821～1901）是法國著名政治傢和國務活動傢，1871年當選為法國國民議會下院議員，同年擔任法國駐英國大使，後來還擔任過法國總理和外交部長等職務。
德布羅意從18歲開始在巴黎大學學習理論物理，但是因為打算沿其傢族傳統，以後從事外交活動，他也學習歷史，並且於1909年獲得歷史學位。由於他哥哥（m。德布羅意）是一位實驗物理學家，擁有設備精良的私人實驗室，從事物理實驗研究。因而德布羅意在學習歷史的二象性。
人類對自然的認識由淺入深、由片面到全面、由現象到本質不斷深化。對光本性的認識同時，受到他哥哥的影響，參與一些物理研究工作。從他哥哥那裏德布羅意瞭解到普朗剋和愛因斯坦關於量子方面的工作，這些引起了他對物理學的極大興趣。經過一翻思想鬥爭之後，德布羅意終於放棄了已决定的研究法國歷史的計劃，選擇了物理學的研究道路，並且希望通過物理學研究獲得博士學位。第一次世界大戰期間，德布羅意在軍隊服役，被分配到無綫電臺工作，中斷了他的理論物理研究。1919年，德布羅意重新回到他哥哥的實驗室研究x射綫，在這裏，他不僅獲得了許多原子結構的知識，而且接觸到x射綫時而象波、時而象粒子的奇特性質。德布羅意曾經與其兄就x射綫的性質進行了長時間的討論，他對其兄及其同事們的實驗工作發生了濃厚的興趣。為了對這些現象做出理論解釋，1920年，德布羅意重新開始研究理論物理，特別是關於量子問題，他的研究終於取得了可喜成果。1923年9月和10月，德布羅意發表了三篇關於物質波的論文，創立了物質波理論。之後，他投人博士論文的寫作，1924年11月他以題為《量子理論的研究》的論文通過博士論文答辯，獲得博士學位。在這篇論文中，包括了德布羅意近兩年取得的一係列重要研究成果，全面論述了物質波理論及其應用。
德布羅意獲得博士學位後，繼續留在巴黎大學，他又發表了有關波動力學的有創造性的研究成果，同時擔任教學任務。德布羅意在神也是沿着這個認識規律發展的。在認識發展中，物質生産水平、實驗條件起了决定性的作用，同時促進人類認識水平的不斷提高。學院擔任了兩年義務講座後，1928年被聘為新建立的巴黎大學享利·彭加勒學院理論物理教授，他擔任這一職務從事教學工作一直到1962年退休。1945年以後，他還擔任法國原子能委員會顧問。1930年到1950年間，德布羅意的研究工作主要是波動力學的推廣，他的研究取得了許多成果，發表了大量評論和論文。1951年以後的一段時間，德布羅意研究粒子和波之間的關係，目的是通過研究用經典的空間和時間概念對波動力學作出因果解釋。此時重新研究他於1927年提出的引導波理論，但不久他就放棄這方面的工作，回到了以前的研究領域，探索微觀現象産生的原因和决定論的科學哲學觀點，用波動力學的觀點探討熱力學和分子生物學。德布羅意一生的研究成果頗豐，他的著作就達25本之多。由於德布羅意的傑出貢獻，他獲得了很多的榮譽。1929年獲法國科學院享利。彭加勒奬章，同年又獲諾貝爾物理學奬。1932年，獲摩納哥阿爾伯特一世奬，1952年聯合國教科文組織授予他一級卡琳加奬，1956年獲法國傢科學研究中心的金質奬章。德布羅意於1933年當選為法國科學院院士，1942年以後任數學科學常務秘書。他還是華沙大學、雅典大學等六所著名大學的榮譽博士，是歐、美、印度等18個科學院院士。 |
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德布羅意開始研究物理學時，適逢現代物理學發生深刻革命的時期。1900年，普朗剋研究黑體輻射時假定諧振子取分立的能量，提出量子的概念，由此出發，他推導出能夠描述黑體輻射規律的普朗剋黑體輻射公式。但是，人們並沒有認識能量子的重要性，衹把能量子看作僅僅是在支配物質和輻射相互作用過程中是合適的，頻率為v的物質振子僅僅以hv的倍數發射或吸收能量。直到1905年，量子概念纔發生了重要發展。1905年，愛因斯坦發表了題為《關於光的産生和轉化的一個啓發性觀點》的論文，文中通過對黑體輻射的研究和論證，得到並提出了光量子的概念，並用它成功地解釋了光電效應。這一工作的意義之一在於，光量子的概念是在分析和研究黑體輻射基礎上得到的，表明量子概念具有比較普遍的意義。愛因斯坦認為：密度小的單色輻射，從其熱現象方面的行為看，仿佛是由一些獨立的能量所組成。本世紀初期，人們通過對x射綫的研究認識到，x射綫具有時而象波、時而象粒子的奇特性質。1913年，玻爾提出原子中的電子運動的量子化條件，原子中的電子衹有可能進行某些運動，成功地解釋了氫原子光譜。玻爾的量子化條件沒有理論基礎，是人為規定的。1919－1922年，法國物理學家布裏淵提出了一個解釋玻爾基於化條件的理論。布裏淵把電子和波作為一個整體進行研究，設想在原子核周圍存在着一層以太，電子在其中運動掀起波，這些波相互干涉在原子核周圍形成駐波。這些研究成果，尤其是布裏淵的理論對德布羅意提出物質被思想産生巨大影響。
德布羅意重新開始研究理論物理，物理學面臨着的主要睏難是：對於光需要有微粒說和波動說兩種理論；確定原子中電子的穩定運動涉及到整數，這些都是當時人們無法理解的事實。德布羅意首先考察光量子理論和玻爾的量子化條件。確定光微粒能量的表達式是w＝hv，這個公式中包含着頻率v，而純粹的粒子理論不包含頻率的因素；確定原子中電子的穩定運動涉及到整數，而物理學中涉及到整數的衹是干涉現象和本徵振動現象。這些結果使德布羅意想到，對於光需要同時引進粒子的概念和周期的概念；對於電子不能簡單地用微粒來描述電子本身，還必須賦予它們周期的概念。於是，德布羅意形成了指導他進行研究的全部概念：在所有情況下，都必須假設微粒伴隨着波而存在，他的首要目的就是建立微粒的運動和締合波的傳播之間的對應關係。
1923年夏末，德布羅意已開始形成他的相波（後來他稱為相位波）概念，9月10日，他發表了關於物質波理論的第一篇論文——《波和量子》，文中提出的思想可以被看作是波動力學理論的開端。兩個星期後，德布羅意又發表了《光量子、衍射和干涉》的論文，明確提出相幹波的概念。文中明確指出：要描述一個動點的運動，觀察者必須將這一運動與一個非物質的、在同一方向上傳播的正弦波聯繫起來。在觀察者看來，這一波的頻率等於上述動點的總能量除以普朗剋常量h。同年10月8日，德布羅意發表關於物質波理論的第三篇論文《量子、氣體運動理論以及費馬原理》。文中闡述了波與粒子的對應關係，他假定與任何粒子相聯繫的相波，在空間任何點與粒子同相位。相波的頻率與速度由粒子的能量和速度所决定。
德布羅意的這三篇論文是物質波理論奠基工作的開端。繼這三篇論文之後，德布羅意着手撰寫他的博士論文《量子理論的研究》。1924年11月，德布羅意通過論文答辯，獲博士學位。他的博士論文包括了近兩年研究的一些成果，比較係統地論述了物質波理論，得到物質波的一些重要結果。德布羅意認為，任何運動着的物體都伴隨着一種波動，而且不可能將物體的運動和波的傳播分開，這種波稱為相位波。存在相位波是物體的能量和動量同時滿足量子條件和相對論關係的必然結果。德布羅意考慮靜止質量為外、相對於靜止觀察者的速度為的粒子，他假設粒子是周期性內在現象的活動中心，它的頻率 ， 是普朗剋常數， 是粒子的內在能量。以狹義相對論原理和嚴格的量子關係式為基礎，l。德布羅意通過嚴格論徵得到：相位波的波長是，是普朗剋常數， 是相對論動量，這就是著名的德布羅意波長與動量的關係。此外，德布羅意把相位波的相速度 和群速度（能量傳遞的速度）聯繫起來，證明了波的群速度等於粒子速度，確定了群速度與粒子速度的等同性。他的這些研究成果形成了比較完整的物質波理論。 |
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德布羅意撰寫論文時，他的哥哥（m.德布羅意）建議他的論文應包括實驗部分，可是他沒有采納這個建議。他的物質波理論是在沒有得到任何已知事實支持的情況下提出來的，這就使得答辯委員會對物質波的真實性存在疑慮，答辯委員會主席佩蘭就提出了物質波如何用實驗來證實的問題。對佩蘭的提問，德布羅意回答：用晶體對電子的衍射實驗驗證物質波的存在是可能的。他的這個思想是早已形成的，他曾在1923年9月24日《光量子、衍射和干涉》一文中指出：從很小的孔穿過的電子束，可能産生衍射現象，這也許會成為在實驗上驗證物質具有波粒二象性的方法。他還曾嚮他哥哥的同事道維裏葉提出做電子的衍射實驗，後者因忙於電視實驗而將其擱置。
物理學的發展需要理論的和實驗的兩衹腳嚮前邁進，現在理論這衹腳已經先嚮前邁進了一步，這就給實驗提出了研究課題。物質波理論提出後，如何從實驗上證實物質波存在就成了人們關註的一個熱點。
按照德布羅意理論，經過幾千伏加速電壓的電子束，其波長數量級為10-10米，這與x射綫的波長是同一個數量級，因而可以用晶體對電子的衍射實驗驗證物質波。德布羅意的理論一傳到美國，就在紐約開始了顯示電子衍射的實驗。儘管這個實驗開始並不是為驗證波動理論而做的，但是到了1926年，這項工作的目的已經轉變為驗證物質波理論。1927年初，戴維森和革末通過實驗發現，在鎳晶體對電子的衍射實驗中，有19個事例可以用來驗證波長和動量之間的關係，而且每次都在測量精確度範圍內證明了德布羅意公式的正確性。戴維森實驗所用電子束的電子能量很低，僅有50－600電子伏特。同年g.p.湯姆遜用較高能量的電子做了晶體對電子束衍射的實驗，他讓電子能量為1000－8000電子伏特的電子束垂直射入賽瑪哈、金、鉑或鋁等薄膜上，觀測産生的衍射圖樣。實驗觀測和由德布羅意理論得到的結果非常一致，這充分證明了電子具有波動性，再一次用無可辨駁的事實嚮人們展示了德布羅意理論是正確的。以後，人們通過實驗又觀察到原子、分子……等微觀粒子都具有波動性。實驗證明了物質具有波粒二象性，不僅使人們認識到德布羅意的物質波理論是正確的，而且為物質波理論奠定了堅實基礎。
其英文名稱為：de broglie waves |
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德布羅意之前，人們對自然界的認識，衹局限於兩種基本的物質類型：實物和場。前者由原子、電子等粒子構成，磁場、引力場則屬於後者。但是，許多實驗結果之間出現了難以解釋的矛盾。物理學家們相信，這些表面上的矛盾，勢必有其深刻的根源。1923年，德布羅意最早想到了這個問題，並且大膽地設想，人們對於光子建立起來的兩個關係式 會不會也適用於實物粒子。如果成立的話，實物粒子也同樣具有波動性。為了證實這一設想，1923年，德布羅意又提出了作電子衍射實驗的設想。1924年，又提出用電子在晶體上作衍射實驗的想法。1927年，戴維孫和革末用實驗證實了電子具有波動性，不久，G.P.湯姆孫與戴維孫完成了電子在晶體上的衍射實驗。此後，人們相繼證實了原子、分子、中子等都具有波動性。德布羅意的設想最終都得到了完全的證實。這些實物所具有的波動稱為德布羅意波，即物質波。
PS:紈絝子弟德布羅意攻讀中世紀歷史的閑暇，忽然對物理産生興趣；於是動用傢族實力，拜入大師朗之萬門下進修物理博士。可以想象一個花花公子攻讀物理博士五年間會學到什麽……畢業前夕，德布羅意東拼西湊，寫出了歷史上最短一篇博士論文：僅一頁紙長度；評委判定“涉嫌抄襲”。
導師朗之萬大驚，緻信另一大神愛因斯坦，曰：“……請對他的論文作出您的評價。另外順便嚮您提及，該研究生的父親是敝國伯爵，現任內閣部長，若您……，將來您來法國定會受到隆重的接待”
總結：不給他過，以後你不用來法國了。
誰料愛因斯坦讀完後，馬上予以了高度評價，稱德布羅意“揭開了大幕的一角”。整個物理學界在聽到愛因斯坦的評論後大吃一驚，這纔開始全面關註德布羅意的工作。
德布羅意順利畢業……
稍後，另一物理巨神薛定諤，見此論文後閉關一年，悟出傳說中的頂級絶學——《波動力學》。
1929年，憑論文中講述的物質波理論，德布羅意榮獲諾貝爾物理奬。 |
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