de Brogile wyjaśnia, dlaczego orbitale są kwantyzowane

Ściśle mówiąc de Brogile nie dowodzi postulatów Bohra, które są w większości błędne. Ale dał wyjaśnienie najważniejszego z pomysłów Bohra: orbitale elektronów są kwantyzowane.

Cały model Bohra zaczyna się od klasycznej idei, że elektrony krążą wokół jądra. Ale wiąże się to z kilkoma problemami, z których nie mniej ważnym jest to, dlaczego po prostu nie wypromieniowują swojej energii i nie wpadają do jądra (co jest tym, co przyspieszające ładunki powinny robić w klasycznym elektromagnetyzmie). Bohr przyjął dodatkowe założenie, że elektrony wokół jądra mogą „orbitować” tylko po niewielkiej liczbie ustalonych torów lub orbitali, co wyjaśnia faktyczne obserwacje. Nie miał żadnego dobrego powodu, dlaczego to prawda.

de Brogile podał powód. Zgodnie z jego postulatami, rzeczy takie jak elektrony nie są tylko klasycznymi cząstkami, ale mają pewne cechy fal. a problem z falami polega na tym, że interferują ze sobą. Elektrony krążące wokół jądra mogą to zrobić tylko wtedy, gdy ich właściwość przypominająca falę pasuje do określonej orbity (sposób, w jaki wibracje struny gitary wytwarzają tylko określone nuty utworzone z fal stojących o całkowitych podziałach długości struny). Wyobraź sobie całkowite liczby fal elektronowych wokół jądra i jesteś jedną trzecią drogi do uzyskania obrazu (elektrony krążą w 3D, więc kompatybilne wibracje są sferycznymi harmonicznymi w przestrzeni 3D, co nie jest łatwiejsze do zobrazowania drgań struna gitary 1D).

de Brogile, w skrócie, przedstawił uzasadnienie założenia Bohra, że ​​orbity elektronów muszą być skwantyzowane.

Te zdjęcia widzicie, że „orbitale” elektronów są w istocie obrazami możliwych „fal”, które elektrony mogą tworzyć podczas orbitowania jądra.

Wszystko powyższe nieco upraszcza sprawę, ale kluczowe pomysły pochodziły od de Brogile i zostały w pełni zmatematyzowane przez Diraca i Schroedingera, dając nam nowoczesny kwantowy obraz zachowania elektronów.