1．X 射线的研究

自从 1895 年伦琴(Röntgen，1845—1923)发现 X 射线以后，对 X 射线的研究就成了一个非常热门的课题。据 X 射线与α射线及β射线从放射性原子中射出，以及 X 射线通过气体时具有电离气体的能力等性质来判断，X 射线显然是一种粒子流。1911 年，布拉格(W．H．Bragg，1862—1942)在一篇题为《γ射线、X 射线粒子假设的结论和β射线的种类》的论文中写道：“一束 X 射线为一束β射线提供能量；同样，在 X 射线管中，一束β 射线激发一束 X 射线⋯⋯次级β射线的速率是与 X 射线通过的距离无关的，因此 X 射线的能量在运动中不会扩散，这就是说，这是一种粒子。”

[2] 1912—1914 年间，莫塞莱(Moseley)利用 X 射线波谱验证了玻尔模型， 又发现了 X 射线谱的频率正比于原子序数 Z 的平方，再一次揭示了 X 射线的粒子性。1912 年劳厄(Laue 1879—1960)提出如果 X 射线是波长极短的电磁波，它通过晶体会产生衍射现象。这一设想被在实验室工作的弗里德

里希(Friedrich)和克尼平(Knipping)所证实。当 X 射线通过晶体时，发现了明显的衍射现象，有力地显示了 X 射线的波动性。

X 射线时而象波时而象粒子的奇特性质使一些实验物理学家感到困惑不解。1912 年末，在回顾这种情形时，布拉格作了这段深刻的、有远见的叙述：“对我来说，问题似乎并不在于判定 X 光的两种理论何者更为正确， 而在于去寻求一种理论，它能同时把握这两个方面。”[2]

莫里斯·德布罗意和布拉格都出席了 1911 年在布鲁塞尔举行的第一次索尔维(Solvay)国际物理会议。布拉格关于 X 光的研究给了莫里斯很大影响，稍后他的主要研究方向即转为对 X 射线本性的探索。他具有与布拉格类似的观点，但却不想从理论上探讨这一问题。路易·德布罗意说：“我的哥哥把 X 射线看作波和粒子的一种结合，但他不是一个理论物理学家， 对这个问题没有特别清晰的看法。”[2]莫里斯让他的弟弟阅读索尔维会议的记录，在他的装置优良的私人物理实验室里进行 X 射线的研究。莫里斯在 1913 年 10 月和 1921 年 4 月在布鲁塞尔举行的第二和第三次国际物理会议任科学秘书时，曾将劳厄在两次会议上和布拉格在第二次会议上分别作的关于 X 射线晶体衍射和反射强度的专题报告，及卢瑟福在第三次会议上报告他的《原子结构》时提到莫塞莱的元素 X 光谱实验的文件，带回家整理，使路易详细了解到会议的文件和讨论情况，对 X 射线的波动性和粒子性等问题以及当时的研究动向有了深入的认识。[3]

1919 年战争结束后，路易·德布罗意又回到他兄长的实验室进行 X 射线研究。他的头两篇论文就是用玻尔原子、理论分析 X 射线的吸收。随后又与他兄长合作研究光电效应产生的光谱的测量结果，它还与人合作研究X 射线光谱问题。这些研究不但使路易了解到原子结构的许多知识，更重要的是使他形成了 X 射线具有波粒二象性的思想。[2]他在一篇自传性的短文中写道：“我曾长期同我的哥哥讨论如何解释关于光电效应和粒子谱的漂亮实验。⋯⋯同他进行有关 X 射线性质的长时间的讨论⋯⋯使我陷入波和粒子必定总是结合在一起的沉思中。”[2]