Де Бройль толқындары бөлшектердің толқындық табиғатын сипаттайды. Олардың негізгі қасиеттеріне импульсқа кері пропорционал толқын ұзындығы және корпускулярлық-толқындық екіжақтылық жатады. Бұл толқындар электромагниттік емес, керісінше ықтималдық толқындары болып табылады. Олар кванттық механиканың негізі болып, электрондық дифракция сияқты құбылыстарды түсіндіреді, барлық материяның толқындық мінез-құлқын көрсетеді.
Де Бройль толқындарының ең іргелі қасиеті - материяның корпускулярлық-толқындық екіжақтылығын сипаттауы. Бұл дегеніміз, барлық бөлшектер, мысалы, электрондар, протондар және тіпті үлкен объектілер, бөлшек ретінде де, толқын ретінде де әрекет ете алады. Толқындық сипат, әсіресе микроскопиялық деңгейде айқын көрінеді.
Әрбір қозғалатын бөлшектің өзінің толқын ұзындығы бар. Ол келесі формуламен анықталады:
Мұнда:
Бұл формула бөлшектің импульсі үлкен болған сайын, оның толқын ұзындығы соғұрлым қысқа болатынын көрсетеді.
Де Бройль толқындары электромагниттік толқындардан ерекшеленеді. Олар:
Де Бройль толқындары үшін фазалық жылдамдық пен топтық жылдамдықтың арасында айырмашылық бар:
Төменде әртүрлі физикалық құбылыстарды сипаттау әдістерінің негізгі айырмашылықтары берілген:
| Критерий | Классикалық механика | Электромагниттік толқындар | Де Бройль толқындары |
|---|---|---|---|
| Объектінің сипаты | Бөлшек | Толқын | Бөлшек пен толқын (екіжақты) |
| Энергия/Импульс | Үздіксіз | Үздіксіз (толқын ретінде) | Квантталған (бөлшек ретінде) |
| Қолданылу аясы | Макроскопиялық объектілер | Электромагниттік сәулелену | Микроскопиялық бөлшектер |
Де Бройль гипотезасы барлық материяға, кез келген массасы мен жылдамдығы бар бөлшектерге қолданылады. Дегенмен, тек өте кішкентай массасы бар бөлшектер үшін (мысалы, электрондар) олардың толқындық қасиеттері тәжірибеде байқалады, өйткені олардың толқын ұзындықтары өлшенетін шамаларға ие болады. Үлкен объектілер үшін толқын ұзындығы өте аз болып, оның толқындық сипатын анықтау мүмкін емес.