Teoria delle onde elettroniche
In questa tesi (1924) de Broglie sviluppò la sua teoria rivoluzionaria delle onde elettroniche, che aveva pubblicato in precedenza su riviste scientifiche. (Vedi londa di de Broglie.) Lidea che la materia su scala atomica potesse avere le proprietà di unonda era radicata in una proposta che Einstein aveva fatto 20 anni prima. Einstein aveva suggerito che la luce di lunghezze donda corte potesse essere osservata in alcune condizioni per comportarsi come se fosse composta da particelle, unidea che fu confermata nel 1923. La duplice natura della luce, tuttavia, stava appena iniziando a guadagnare laccettazione scientifica quando de Broglie ha esteso lidea di tale dualità alla materia. (Vedi dualità onda-particella.)
La proposta di De Broglie ha risposto a una domanda che era stata sollevata dai calcoli del moto degli elettroni allinterno dellatomo. Gli esperimenti avevano indicato che lelettrone deve muoversi attorno a un nucleo e che, per ragioni allora oscure, esistono limitazioni al suo movimento. Lidea di De Broglie di un elettrone con le proprietà di unonda ha offerto una spiegazione del movimento limitato. Unonda confinata entro i confini imposti dalla carica nucleare sarebbe limitata nella forma e, quindi, in movimento, perché qualsiasi forma donda che non rientra nei confini atomici interferirebbe con se stessa e verrebbe cancellata. Nel 1923, quando de Broglie avanzò questa idea, non cerano prove sperimentali di sorta che lelettrone, le cui proprietà corpuscolari erano ben stabilite sperimentalmente, potesse in alcune condizioni comportarsi come se fosse energia radiante. Il suggerimento di De Broglie, il suo unico importante contributo alla fisica, costituì così un trionfo dellintuizione.
Le prime pubblicazioni dellidea di de Broglie delle “onde di materia” avevano attirato poca attenzione da altri fisici, ma una sua copia La tesi di dottorato è stata inviata a Einstein, la cui risposta è stata entusiasta. Einstein ha sottolineato limportanza del lavoro di de Broglie sia esplicitamente che sviluppandola ulteriormente. In questo modo il fisico austriaco Erwin Schrödinger ha appreso delle onde ipotetiche e sulla base dellidea , ha costruito un sistema matematico, la meccanica ondulatoria, che è diventato uno strumento essenziale della fisica. Solo nel 1927, tuttavia, Clinton Davisson e Lester Germer negli Stati Uniti e George Thomson in Scozia trovarono la prima prova sperimentale della natura ondulatoria dellelettrone. .