bangos-dalelės dvilypumas tai yra būdinga gamtos savybė ir dalelėms, ir bangoms. Dvigubą prigimtį galima pastebėti atliekant eksperimentus tiriant dalelių elgesys, kaip elektronai, protonai, neutronai ir net atomai. Bangos ir dalelių dvilypumas yra daugelio eksperimentų ir teorijų rezultatas, pavyzdžiui, susijusių su fotoelektriniu efektu. Albertas Einšteinas.
Taip pat žiūrėkite: Bosonai, fermionai, leptonai - standartinis dalelių fizikos modelis
Bangos ir dalelės skirtumas
Prieš kalbant apie bangų ir dalelių dvilypumą, svarbu suprasti kiekvieno iš šių aspektų ypatybes.
At dalelės:
- užimti vietą kosmose,
- yra apdovanoti mase,
- turi apibrėžtą formą,
- jie yra gerai išdėstyti, tai yra, jų padėtį galima lengvai nustatyti.
jau bangos:
- yra kosmoso sutrikimai,
- neturi apibrėžtos pozicijos,
- neturi masės,
- yra pernešantys reiškiniai energijos,
- jiems taikomi atspindėjimo, lūžio, difrakcijos, trukdžių ir kt. reiškiniai.
Nepaisant visiškai skirtingų dalykų, fizikos požiūriu, kiekviena dalelė turi bangą, susijusią su ja ir atvirkščiai. Tai, kaip materija išreiškia save bangų ar dalelių pavidalu, yra susijusi su tuo, kaip ji stebima.
bangos-dalelės dvilypumas
Bangų dalelių dvilypumas buvo suabejotas, kai Heinricho Hertzo eksperimentiniai rezultatai, susiję su fotoelektrinis efektas pateko tiesioginis prieštaravimas tam, ko tikėtasi dėl šviesos elgesio, pagal elektromagnetinę teoriją James Clerk Maxwell.
Pagal tuo metu galiojančią teoriją, bet koks šviesos dažnis turėtų sugebėti išstumti elektronai metalo lakšto, tačiau Hertzo rezultatai parodė, kad jis buvo tik iš tam tikrų dažnių kad buvo nustatyta tokia emisija.
paaiškinimą dėl fotoelektrinio efekto pateikė Albertas Einšteinas, 1905 m. Einšteinas parodė, kad šviesa elgėsi kiekybiškai, tai yra, ji buvo paskirstyta mažuose energijos „paketuose“, nuplėšė elektronus nuo metalo tik tuo atveju, jei tie paketai turėjo energijos lygį, kurį galėjo absorbuoti atomai. metalo. Idėja, kad šviesą galima kiekybiškai įvertinti, nebuvo nauja daugelį metų, kol vokiečių fizikas šią idėją pritaikė šilumos spinduliuotei. Maxas Planckas, kuris paaiškino juodo kūno problema.
1923 m. Louisas De Broglie teigė, kad dalelės taip pat galėjo elgtis kaip bangos. de Broglie hipotezė, kaip tapo žinoma, pasiūlė „dalelių bangos“, tuo buvo tikimasi, kad elektronai, protonai ir kitos subatominės dalelės iki tol gali turėti poveikį tik bangoms, pvz., refrakcija (bangos greičio pokytis), difrakcija (bangų sugebėjimas apeiti kliūtis) ir kt.
De Broglie hipotezę 1928 m. Patvirtino Davissono-Germerio eksperimentas, kuris susidėjo iš difrakcija elektronų. Norėdami tai padaryti, katodo pluoštas buvo nukreiptas į nikelio taikinį, kurį buvo galima pasukti, kad būtų pakeistas kampas, kuriuo elektronų pluoštas sutelkė dėmesį į nikelio atomų plokštumą. nenikelio.
Rezultatai parodė dalelių, kurios atsispindėjo tam tikrais kampais, intensyvumo smailes, nurodant konstruktyvių ir destruktyvių trukdžių modelio egzistavimą atspindint elektronai. Eksperimento išvada buvo ta elektronai gali būti difrakuoti ir sukelti trukdžius, kaip ir elektromagnetinės bangos.
Šis paveikslėlis iliustruoja situaciją, kai elektronai yra difrakuoti: pagal atstumą per kurį eina kiekvienas elektronas, susidarė intensyvumo modelis, kaip ir bangai difraktuotas a krekaspora.
Taip pat žiūrėkite: Kas yra Bjuodieji urakai?
Bangos ir dalelės dvilypumo paaiškinimas
Bangų ir dalelių dvilypumo paaiškinimas atsirado iš anksto Kvantinė mechanika. Šiuo metu yra žinoma, kad visas kvantines sistemas valdo mechanizmas, žinomas kaip Heisenbergo neapibrėžtumo principas. Pagal šį principą dalelės yra tarsi „materijos laukas“, nes neįmanoma visiškai tiksliai nustatyti kvantinės dalelės padėties.
Nuo Schroedingerio lygtis, mes suprantame, kad visoms dalelėms visiškai būdinga bangų funkcija, kuri nieko tai daugiau nei matematinė išraiška, perduodanti visą informaciją, kurią galima iš jos išgauti. dalelė.
Prieš stebint kvantinę sistemą, jos informacija yra neapibrėžta, o pastebėta - įmanoma norėdami juos surasti ir išmatuoti, šiuo atveju sakome, kad jo bangos funkcija žlugo, pateikdama save viename iš savo galimos būsenos. Kitaip tariant, kas lemia, ar kvantinė esybė yra banga, ar dalelė, yra stebėjimo veiksmas, nes gali būti, kad atliekamas eksperimentas ir stebimas korpuskulinis elgesys, o kitas eksperimentas atskleidžia neduliacinį elgesį - visa tai šansaiduodafizikakvantinė.
Autorius Rafaelis Hellerbrockas
Fizikos mokytoja
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-natureza-dual-luz.htm
