तरंग-कण द्वैत यह कणों और तरंगों दोनों के लिए प्रकृति का एक अंतर्निहित गुण है। जांच करते समय प्रयोगों के माध्यम से दोहरी प्रकृति देखी जा सकती है कण व्यवहार, जैसे इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और यहां तक कि परमाणु भी। तरंग-कण द्वैत बड़ी संख्या में प्रयोगों और सिद्धांतों का परिणाम है, जैसे कि फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव से संबंधित, द्वारा स्पष्ट किया गया अल्बर्ट आइंस्टीन.
यह भी देखें: बोसॉन, फ़र्मियन, लेप्टान - कण भौतिकी का मानक मॉडल
तरंग और कण के बीच अंतर
तरंग-कण द्वैत के बारे में बात करने से पहले, इनमें से प्रत्येक पहलू की विशेषताओं को समझना महत्वपूर्ण है।
पर कणों:
- अंतरिक्ष में एक स्थान पर कब्जा,
- द्रव्यमान से संपन्न हैं,
- एक परिभाषित आकार है,
- वे अच्छी तरह से स्थित हैं, यानी उनकी स्थिति आसानी से निर्धारित की जा सकती है।
पहले से ही लहर की:
- अंतरिक्ष में गड़बड़ी हैं,
- कोई परिभाषित स्थिति नहीं है,
- कोई द्रव्यमान नहीं है,
- ऐसी घटनाएं हैं जो परिवहन ऊर्जा,
- वे प्रतिबिंब, अपवर्तन, विवर्तन, हस्तक्षेप आदि की घटनाओं के अधीन हैं।
भौतिकी की दृष्टि से सर्वथा भिन्न वस्तु होते हुए भी, प्रत्येक कण के साथ एक तरंग जुड़ी होती है और इसके विपरीत. द्रव्य स्वयं को कैसे अभिव्यक्त करता है, चाहे वह तरंग रूप में हो या कण रूप में, यह कैसे देखा जाता है, से संबंधित है।
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तरंग-कण द्वैत
तरंग-कण द्वैत पर सवाल उठाया गया जब हेनरिक हर्ट्ज़ के प्रयोगात्मक परिणामों का जिक्र करते हुए प्रकाश विद्युत प्रभाव में जाएं प्रकाश के व्यवहार के लिए जो अपेक्षित था, उसका सीधा विरोधविद्युत चुम्बकीय सिद्धांत के अनुसार जेम्स क्लर्क मैक्सवेल.
उस समय के वर्तमान सिद्धांत के अनुसार, प्रकाश की किसी भी आवृत्ति को बाहर निकालने में सक्षम होना चाहिए इलेक्ट्रॉनों हालांकि, एक शीट धातु के हर्ट्ज परिणामों से पता चला कि यह केवल कुछ आवृत्तियों से कि इस तरह के उत्सर्जन का पता चला था।
प्रकाश-विद्युत प्रभाव की व्याख्या किसके द्वारा की गई थी? अल्बर्ट आइंस्टीन, 1905 में। आइंस्टीन ने दिखाया कि प्रकाश एक परिमाणित तरीके से व्यवहार करता है, अर्थात इसे ऊर्जा के छोटे "पैकेट" में वितरित किया जाता है। धातु से इलेक्ट्रॉनों को छीन लिया अगर, और केवल अगर, उन पैकेटों में एक ऊर्जा स्तर था जिसे परमाणुओं द्वारा अवशोषित किया जा सकता था। धातु का। यह विचार कि प्रकाश को परिमाणित किया जा सकता है, नया नहीं था, इस विचार को जर्मन भौतिक विज्ञानी द्वारा थर्मल विकिरण पर लागू करने के वर्षों पहले। मैक्स प्लैंक, जिसने. की घटना की व्याख्या की ब्लैक बॉडी इश्यू.
१९२३ में, लुई डी ब्रोगली सुझाव दिया कि कण भी तरंगों की तरह व्यवहार करने में सक्षम थे। डी ब्रोगली की परिकल्पना, जैसा कि ज्ञात हो गया, के अस्तित्व का सुझाव दिया "कण तरंगें"इसके साथ, यह उम्मीद की गई थी कि इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और अन्य उप-परमाणु कण तब तक विशेष रूप से तरंग जैसे प्रभाव पेश कर सकते हैं, जैसे कि अपवर्तन (तरंग वेग में परिवर्तन), विवर्तन (तरंगों की बाधाओं को दूर करने की क्षमता) आदि।
डी ब्रोगली की परिकल्पना की पुष्टि 1928 में in द्वारा की गई थी डेविसन-जर्मर प्रयोग, जिसमें. को बढ़ावा देना शामिल था विवर्तन इलेक्ट्रॉनों की। ऐसा करने के लिए, एक कैथोड बीम को एक निकल लक्ष्य पर निर्देशित किया गया था जिसे घुमाया जा सकता था, ताकि उस कोण को बदला जा सके जिस पर इलेक्ट्रॉन बीम निकल परमाणुओं के विमान पर केंद्रित होता है। नहीं ननिकल.
परिणामों ने कणों के लिए तीव्रता की चोटियों को दिखाया जो कुछ कोणों पर परिलक्षित होते थे, के प्रतिबिंब के लिए रचनात्मक और विनाशकारी हस्तक्षेपों के एक पैटर्न के अस्तित्व का संकेत इलेक्ट्रॉन। प्रयोग का निष्कर्ष यह था कि इलेक्ट्रॉनों को विवर्तित किया जा सकता है और हस्तक्षेप उत्पन्न कर सकते हैं, के रूप में किया था विद्युतचुम्बकीय तरंगें.
निम्न आकृति उस स्थिति को दर्शाती है जिसमें इलेक्ट्रॉनों का विवर्तन होता है: दूरी के अनुसार प्रत्येक इलेक्ट्रॉन द्वारा यात्रा की गई, तीव्रता का एक पैटर्न बनाया गया था, जैसा कि एक तरंग के लिए होता है a. द्वारा विवर्तित दरारजोड़ी।
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तरंग-कण द्वैत की व्याख्या
तरंग-कण द्वैत की व्याख्या की प्रगति के साथ सामने आई क्वांटम यांत्रिकी. वर्तमान में, यह ज्ञात है कि सभी क्वांटम सिस्टम एक तंत्र द्वारा शासित होते हैं जिसे के रूप में जाना जाता है हाइजेनबर्ग का अनिश्चितता सिद्धांत. इस सिद्धांत के अनुसार, कण "पदार्थ के क्षेत्र" की तरह हैं, क्योंकि पूर्ण निश्चितता के साथ क्वांटम कण की स्थिति निर्धारित करना संभव नहीं है।
के विकास से श्रोडिंगर का समीकरण, हम समझते हैं कि सभी कण पूरी तरह से एक तरंग फ़ंक्शन द्वारा विशेषता हैं, जो कुछ भी नहीं है यह एक गणितीय व्यंजक से कहीं अधिक है जिसमें वह सारी जानकारी होती है जिसे उससे निकाला जा सकता है। कण।
इससे पहले कि हम एक क्वांटम प्रणाली का निरीक्षण करें, इसकी जानकारी अनिश्चित है, अवलोकन के बाद, यह संभव है उन्हें खोजने और मापने के लिए, इस मामले में, हम कहते हैं कि इसका तरंग कार्य ध्वस्त हो गया है, जो स्वयं को इसके एक में प्रस्तुत करता है संभावित राज्य। दूसरे शब्दों में, क्या निर्धारित करता है कि क्वांटम इकाई एक तरंग है या एक कण है अवलोकन का कार्य, क्योंकि यह संभव है कि एक प्रयोग किया जाता है और एक कणिकीय व्यवहार देखा जाता है और दूसरा प्रयोग एक अविचल व्यवहार को प्रकट करता है - सभी के लिए धन्यवाद अंतरदेता हैभौतिक विज्ञानक्वांटम।
राफेल हेलरब्रॉक द्वारा
भौतिक विज्ञान के अध्यापक
