Resumo
Este trabalho
estuda a história do conceito da dualidade onda-partícula,
do início do século XX (trabalhos de Albert Einstein) até
o surgimento da teoria de Louis de Broglie. O primeiro capítulo
descreve a história inicial da teoria quântica, do estudo
da radiação do corpo negro até 1909, dando ênfase
especialmente às idéias de Einstein a respeito da natureza
da luz, e outras interpretações corpusculares da radiação
(William Bragg, J. J. Thomson e Johannes Stark). Nenhuma dessas propostas
pode ser descrita como uma síntese dos conceitos de onda e partícula.
O segundo capítulo
descreve os principais episódios relevantes de 1909 até 1922.
Durante esse período, a teoria quântica teve um forte desenvolvimento,
especialmente após a Conferência Solvay de 1991 e depois do
surgimento da teoria de Niels Bohr sobre os espectros atômicos. No
entanto, a natureza do quantum e da radiação permaneceram
obscuras. Entretanto, pesquisas sobre raios X trouxeram o problema da dualidade
à tona, porque essa radiação exibe de um modo notável
várias propriedades corpusculares, embora também exiba propriedades
ondulatórias na difração por cristais. A descoberta
do efeito Compton em 1922-1923 foi também uma fortíssima
evidência a favor da natureza corpuscular dos raios X.
Os capítulos
seguintes descrevem o trabalho de Louis de Broglie. Seu ponto de partida
foi o estudo experimental dos raios X, no laboratório de seu irmão
(Maurice). Em 1922, De Broglie publicou seus primeiros estudos teóricos
sobre os quanta de luz, e no ano seguinte desenvolveu as idéias
fundamentais de sua teoria sobre a dualidade onda-partícula tanto
para a luz quanto para a matéria. Os primeiros trabalhos de Louis
de Broglie são analisados no capítulo 3, e sua tese de doutoramento,
apresentada em 1924, é discutida no capítulo 4. A principal
contribuição da presente dissertação é
a análise detalhada dos trabalhos de De Broglie, de 1922 a 1924.
O último
capítulo apresenta uma breve visão de desenvolvimentos posteriores,
tais como a confirmação experimental das propriedades ondulatórias
dos elétrons e a influência da teoria de De Broglie sobre
Schrödinger.
Você pode obter uma cópia desta
dissertação em formato PDF, "clicando" a figura ao lado,
com o botão DIREITO do mouse
This work studies
the history of the concept of wave-particle duality, from the beginning
of the 20th century (Albert Einstein´s works) to the emergence of
Louis de Broglie’s theory. The first chapter describes the early history
of quantum theory, from the study of black-body radiation to 1909, with
special emphasis upon Einstein’s ideas about the nature of light and other
corpuscular interpretations of radiation (William Bragg, J. J. Thomson
and Johannes Stark). None of those proposals can be described as a synthesis
of the wave and particle concepts.
The second chapter
describes the main relevant episodes from 1909 to 1922. During this period,
quantum theory underwent a strong development, especially after the Solvay
Conference of 1911 and Niels Bohr’s theory of atomic spectra. The nature
of the quantum and of radiation, however, remained obscure. Research on
X rays, however, brought the duality problem to the front position, because
this radiation exhibited in a remarkable way several corpuscular properties,
while it also displayed wave properties in crystal diffraction. The discovery
of the Compton effect in 1922-1923 was also a very strong evidence for
the corpuscular nature of X rays.
The following
chapters describe the work of Louis de Broglie. His starting point was
the experimental study of X rays, in his brother’s (Maurice) laboratory.
In 1922, de Broglie published his first theoretical studies about light
quanta, and in the next year he developed the fundamental ideas of his
theory of wave-particle duality for both light and matter. Louis de Broglie’s
first papers are analyzed in chapter 3, and his PhD thesis, presented in
1924, is discussed in chapter 4. The detailed analysis of de Broglie’s
works from 1922 to 1924 is the main contribution of the present dissertation.
The last chapter
gives a brief survey of later developments, such as the experimental confirmation
of the wave properties of electrons and the influence of de Broglie’s theory
upon Schrödinger.