物質波

🧠 ド・ブロイ仮説de Broglie hypothesis ド・ブロイ仮説（de Broglie hypothesis）de Broglie hypothesis（ド・ブロイ仮説） は、運動量momentum 運動量（momentum）momentum（運動量） をもつ物質粒子にも波長を対応させる。

粒子に対応する波長

電子、中性子、原子も条件が整えば回折と干渉を示す。巨視的物体macroscopic body 巨視的物体（macroscopic body）macroscopic body（巨視的物体） では波長が極端に小さく観測困難。

flowchart TD
  A["粒子に<span class='jp-term jp-term-diagram' title='momentum'>運動量</span>を与える"]
  B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='de Broglie wave'>ド・ブロイ波</span>を対応"]
  C["結晶・開口で干渉"]
  A --> B
  B --> C

ド・ブロイの関係

運動量momentum 運動量（momentum）momentum（運動量） が大きいほどド・ブロイ波長 de Broglie wavelength ド・ブロイ波長（de Broglie wavelength） de Broglie wavelength（ド・ブロイ波長） は短い。

巨視的物体で波動性が見えない理由

光について成り立つ$p=h/\lambda$を物質粒子へ拡張したものがド・ブロイ de Broglie ド・ブロイ（de Broglie） de Broglie（ド・ブロイ） 関係であり、その予測は電子回折electron diffraction電子回折（electron diffraction）electron diffraction（電子回折）で直接検証される。

• 物質波matter waves / de Broglie waves 物質波（matter waves / de Broglie waves）matter waves / de Broglie waves（物質波） は粒子が物理的に波打つ古典波ではなく、確率振幅probability amplitude 確率振幅（probability amplitude）probability amplitude（確率振幅） を表す。
• 電子回折electron diffraction 電子回折（electron diffraction）electron diffraction（電子回折） が仮説を実証した。
• 束縛条件bound condition / boundary conditions 束縛条件（bound condition / boundary conditions）bound condition / boundary conditions（束縛条件） では許容波長が制限され、量子化状態quantized state 量子化状態（quantized state）quantized state（量子化状態） を作る。

医学・測定への応用

電子顕微鏡法electron microscopy 電子顕微鏡法（electron microscopy）electron microscopy（電子顕微鏡法） の短波長と高い分解能を説明する。

電子の物質波 matter waves / de Broglie waves 物質波（matter waves / de Broglie waves） matter waves / de Broglie waves（物質波） は、ナノ結晶構造 crystal structure 結晶構造（crystal structure） crystal structure（結晶構造） や超高速の原子レベル構造変化 conformational change 構造変化（conformational change） conformational change（構造変化） を電子回折 electron diffraction 電子回折（electron diffraction） electron diffraction（電子回折） で調べる基盤である。¹²

まとめ

• ド・ブロイ仮説de Broglie hypothesis ド・ブロイ仮説（de Broglie hypothesis）de Broglie hypothesis（ド・ブロイ仮説） は、運動量momentum 運動量（momentum）momentum（運動量） をもつ物質粒子にも波長を対応させる。
• 物質波matter waves / de Broglie waves 物質波（matter waves / de Broglie waves）matter waves / de Broglie waves（物質波） は粒子が物理的に波打つ古典波ではなく確率振幅 probability amplitude確率振幅（probability amplitude） probability amplitude（確率振幅）。
• 電子顕微鏡法electron microscopy 電子顕微鏡法（electron microscopy）electron microscopy（電子顕微鏡法） の短波長と高い分解能を説明する。