де БРОЙЛЬ ТОЛҚЫНДАРЫ – кез келген микробөлшекпен байланысты
болатын және оның кванттық табиғатын бейнелейтін толқындар. 1924 ж. француз физигі де Бройль (1892 – 1987) фотондар үшін бұрын тұжырымдалған корпускулалық-толқындық екі жақтылық (фотон бөлшектік-корпускулалық және толқындық қасиеттерге ие) қасиеттің барлық бөлшектерге – электрондарға, протондарға т.б. атомдарға тән екендігі, сонымен бірге бөлшектердің толқындық және корпускулалық қасиеттерінің аралығындағы мөлшерлік қатынастардың да фотондар үшін бірдей болатыны туралы болжал айтқан. Сонымен, бөлшектің ࣟ энергиясы (ࣟ = hν) және абсолюттік мәні р-ге тең импульсі болса, онда мұнымен жиілігі ν = ࣟ /h және толқын ұзындығы λ=h/р болатын толқынға байланысты болады. Осы толқындар – де Бройль толқындары деп аталған. Жоғарыдағы өрнектердегі: ࣟ – бөлшектің энергиясы, ν – толқын жиілігі, р – импульс, h – Планк тұрақтысы. Өте жоғары энергиялы бөлшектер үшін (υ << с) λ=h/mυ, мұндағы m және υ – бөлшектің массасы және жылдамдығы. Олай болса де Бройль толқындарының ұзындығы бөлшектердің массасы мен жылдамдығы қаншалықты үлкен болса, соншалықты қысқа болады. Мысалы, массасы 1 г бөлшек 1 м/сек жылдамдықпен қозғалатын болса, де Бройль толқындары сәйкес түрде λ=10–18Å, бұл толқын байқау шегінен тысқары жатады. Сол себепті макроскопиялық денелер механикасында толқындық қасиеттердің соншалықты маңызы жоқ. Энергиясы 1 эВ-тан 10 000 Вт-қа дейінгі электрондар үшін де Бройль толқындарының ұзындығы ~10Å-пен 0,1Å-ге дейінгі аралықта рентгендік толқын жатады. Сондықтан электрондардың толқындық қасиеттері рентген сәулесінің дифракциясы байқалатын кристалдардан айқын білінетін болады.
Де Бройльдің болжалын 1927 ж. американ физиктері: Клинтон Дэвиссон (1881 – 1958) мен Лестер Джермер (1896 – 1971) ғылыми тәжірибе жүзінде тексеріп дұрыстығын дәлелдеген. Электрондар шоғы потенциалдар айырымы
100 – 150 В (мұндай электрондардың энергиясы 100 – 150 эВ, бұл λ ≈ 1Å-ге сәйкес келеді) электр өрісінде үдетілген және кеңістіктік дифракциялық тор болып есептелетін никель кристалына түсірілген. Сонда электрондардың дифракция құбылысына ұшырайтыны айғақталған. Электрондардың, нейтрондардың және басқа бөлшектердің, сонымен бірге атомдардың және молекулалардың толқындық қасиеттері тәжірибе жүзінде тікелей дәлелденген.
Де Бройльдің микробөлшектердің – корпускулалық-толқындық екі жақтылығы туралы идеясының тәжірибе жүзінде дәлелденуі микроәлемнің бейнесін түбегейлі өзгертті. Бүкіл микрообъектілерге (дәстүр бойынша бұларға «бөлшектер» деген атау сақталған) корпускулалық-толқындық қасиеттер тән, осы бөлшектердің кез келгенін бөлшек немесе толқын деп есептеу классикалық түсінігімізге қайшы келеді. Корпускулалық-толқындық қасиет теориялық мұқтаждықтан туындаған, осы қасиет бірін-бірі жоққа шығармайды, қайта осы екі қасиет материяның қасиеттерін толықтыра түседі. Толқындық немесе кванттық механиканың негізіне де Бройльдің идеясы алынған. Классикалық физикада толқын мен бөлшек бір-біріне қарама-қарсы қойылады. ХХ ғасырдың басында жарық табиғатының екі жақтылығы ашылды. Дифракция, интерференция құбылыстарында жарықтың толқындық қасиеті байқалса, фотоэффект, Комптон эффектісі тәрізді құбылыстарда оның тек бөлшекке ғана тән қасиеті білінеді. Заттың сәуле түрінде энергия шығаруы немесе оны жұтуы үздіксіз үрдіс емес, қайта үздік-үздік (бөлек-бөлек) энергия үлестері түрінде үздікті үрдіс болатындығы анықталды. Бұл энергия үлестерінің мөлшері Планк формуласы бойынша өрнектеледі: ࣟ =h·ν, мұндағы h – Планк тұрақтысы, η=с/λ – жарықтың тербеліс жиілігі (с, λ – жарықтың жылдамдығы және оның толқын ұзындығы).