量子力学の歴史 3 — de Broglie の物質波

物質波の概念の成立 de Broglie が物質波の概念を提出したことはよく知られている．しかし，その導出の過程については意外に本当のことが知られていないようである． 現在よく見かける解説は次のようなものである．当時，光電効果をもとにした光量子の発見（Einstein，1905 年）から，それまで波動と考えられていた光が粒子性を有しており，1 つの粒子としての光（光子）が $E=h\nu$ のエネルギーを持つことが示された．一方，Maxwell 電磁気学において光の運動量（$p$）と見なされる量について $E=cp$ という関係が見出されていたので，光について \begin{align} \lambda=\frac{c}{\nu}=\frac{h}{p} \label{eq:Wavelength} \end{align} が導かれた．そして de Broglie は，光が波動性に加えて粒子