핵심 원리

드브로이는 물질 입자도 파동성을 가진다고 제안했습니다. 전자의 물질파 파장은 λ = h/mv이며, 전자를 얇은 결정에 통과시키면 회절 무늬가 나타나 파동성이 입증됩니다. 빛과 물질 모두 파동성과 입자성의 이중성을 가집니다.

탐구 질문

• 전자의 속력을 높이면 물질파 파장은 어떻게 변하나요?
• 야구공의 물질파가 관측되지 않는 까닭을 드브로이 파장 공식으로 설명해 보세요.
• 전자 회절 실험에서 전자를 많이 쌓으면 회절 무늬가 나타나는 것은 무엇을 의미하나요?

실생활 예시

• 전자 현미경: 전자의 파동성을 이용해 매우 짧은 파장으로 미세 구조를 관찰합니다.
• 반도체 소자 설계: 전자의 양자적 거동을 고려해 소자를 설계합니다.
• 양자 컴퓨터: 미시 세계에서 드러나는 물질의 파동성과 중첩 성질을 활용합니다.

교과서 연계

물리학 III편 p150~157의 빛과 물질의 이중성, 드브로이 물질파, 전자 회절 단원과 연결됩니다.