bu dalga-parçacık ikiliği hem parçacıklar hem de dalgalar için doğanın doğal bir özelliğidir. İkili doğa, araştırılırken deneylerle gözlemlenebilir. parçacık davranışı, elektronlar, protonlar, nötronlar ve hatta atomlar gibi. Dalga-parçacık ikiliği, fotoelektrik etki ile ilgili olanlar gibi çok sayıda deney ve teorinin sonucudur. Albert Einstein.
Ayrıca bakınız: Bozonlar, Fermiyonlar, Leptonlar – Parçacık Fiziğinin Standart Modeli
Dalga ve parçacık arasındaki fark
Dalga-parçacık ikiliği hakkında konuşmadan önce, bu yönlerin her birinin özelliklerini anlamak önemlidir.
at parçacıklar:
- uzayda bir pozisyon işgal etmek,
- kütle ile donatılmış,
- tanımlanmış bir şekle sahip olmak,
- iyi yerleştirilmişlerdir, yani konumları kolayca belirlenebilir.
zaten dalgalar:
- uzaydaki rahatsızlıklar,
- tanımlanmış bir konumu yoktur,
- kütlesi yok,
- taşıyan fenomenlerdir enerji,
- yansıma, kırılma, kırınım, girişim vb. fenomenlere tabidirler.
Fizik açısından tamamen farklı şeyler olmasına rağmen, her parçacığın kendisiyle ilişkili bir dalgası vardır ve bunun tersi de geçerlidir.. İster dalga biçiminde ister parçacık biçiminde olsun, maddenin kendisini nasıl ifade ettiği, nasıl gözlemlendiğiyle ilgilidir.
Şimdi durma... Reklamdan sonra devamı var ;)
dalga-parçacık ikiliği
Heinrich Hertz'in deneysel sonuçları, dalga-parçacık ikiliği sorgulanmaya başlandı. fotoelektrik etki girdi ışığın davranışı için beklenenle doğrudan çelişkielektromanyetik teoriye göre James Clerk Maxwell.
O zamanki mevcut teoriye göre, herhangi bir ışık frekansı dışarı çıkabilmelidir. elektronlar Bununla birlikte, Hertz sonuçları bunun sadece belirli frekanslardan böyle bir emisyon tespit edildi.
bu fotoelektrik etkinin açıklaması şu şekilde yapılmıştır: Albert Einstein, 1905 yılında. Einstein, ışığın kuantize bir şekilde davrandığını, yani küçük enerji "paketleri" içinde dağıldığını gösterdi. Metalden elektronları soymak, ancak ve ancak bu paketlerin atomlar tarafından soğurulabilecek bir enerji seviyesine sahip olması durumunda. metalden. Işığın nicelleştirilebileceği fikri, bu fikrin Alman fizikçi tarafından termal radyasyona uygulanmasından yıllar önce yeni değildi. Maksimum Planckfenomenini açıklayan siyah cisim sorunu.
1923 yılında Louis De Broglie parçacıkların da dalgalar gibi davranabildiğini öne sürdü. bu de Broglie'nin hipotezibilindiği gibi, varlığını ileri sürdü. "parçacık dalgaları"Bununla, elektronların, protonların ve diğer atom altı parçacıkların o zamana kadar yalnızca dalga benzeri etkiler gösterebilmesi bekleniyordu. refraksiyon (dalga hızının değişmesi), kırınım (dalgaların engelleri aşma yeteneği) vb.
De Broglie'nin hipotezi 1928'de Davisson-Germer deneyiteşvik etmekten ibaretti. kırınım elektronların. Bunu yapmak için, elektron ışınının nikel atomları düzlemine odaklandığı açıyı değiştirmek için döndürülebilen bir nikel hedefine bir katot ışını yönlendirildi. Hayırnikel.
Sonuçlar, belirli açılardan yansıyan parçacıklar için yoğunluk zirveleri gösterdi. yansıması için bir yapıcı ve yıkıcı müdahale modelinin varlığını gösteren elektronlar. Deneyin sonucu şuydu: elektronlar kırınıma uğrayabilir ve girişim üretebilir, yaptığı gibi elektromanyetik dalgalar.
Aşağıdaki şekil elektronların kırıldığı durumu göstermektedir: mesafeye göre her elektron tarafından geçildiğinde, tıpkı bir dalgada olduğu gibi bir yoğunluk modeli oluştu. kırınıma uğramış bir çatlakçift.
Ayrıca bakınız: nelerdir Bsiyah uracos?
Dalga-parçacık ikiliğinin açıklaması
Dalga-parçacık ikiliğinin açıklaması, Kuantum mekaniği. Şu anda, tüm kuantum sistemlerinin, olarak bilinen bir mekanizma tarafından yönetildiği bilinmektedir. Heisenberg'in Belirsizlik İlkesi. Bu ilkeye göre parçacıklar bir "madde alanı" gibidir, çünkü bir kuantum parçacığının konumunu kesin olarak belirlemek mümkün değildir.
Gelişmesinden Schrödinger denklemi, tüm parçacıkların tamamen bir dalga fonksiyonu ile karakterize edildiğini, hiçbir şeyin olmadığını anlıyoruz. kendisinden çıkarılabilecek tüm bilgileri taşıyan matematiksel bir ifadeden daha fazlasıdır. parçacık.
Kuantum sistemini gözlemlemeden önce, bilgisi belirsizdir, gözlemlendikten sonra mümkündür. onları bulmak ve ölçmek için, bu durumda, dalga fonksiyonunun çöktüğünü söylüyoruz, kendisini kendi işlevlerinden birinde sunuyor. olası durumlar. Başka bir deyişle, bir kuantum varlığının dalga mı yoksa parçacık mı olduğunu belirleyen şey, gözlem eylemi, bir deneyin gerçekleştirilmesi ve bir parçacık davranışı gözlemlenmesi ve başka bir deneyin dalgalı bir davranış ortaya koyması mümkün olduğu için - tüm bunlar sayesinde oranlarverirfizikkuantum.
Rafael Hellerbrock tarafından
Fizik öğretmeni
