در علم فیزیک واقعیتی بس شگفت انگیز وجود دارد هر چیزی در جهان از نور گرفته تا اتم ها ..رفتاری مانند ذره-موج بطور همزمان  دارند.

همه موضوعات عجیبی که در مورد کوانتوم فیزیک شنیدید از داستان گربه شرودینگر تا اصطلاح و پدیده تاس بازی خدا { اشاره به طعنه انیشتین به کوانتوم } و اثر شبه وار فاصله ...همه اینها مستقیما از همین واقعیت ناشی میشود که ( هر چیزی در دنیای کوانتوم خاصیتی و طبیعتی ذره ای موجی دارند ) 

به ادامه ی مطلب بروید.


 

اولین شخصی که طبیعت دوگانه نور را پیشنهاد داد در سال 1905 البریت انیشتین بزرگ بود / البته برداشتی بود از یک ایده قدیمی تر مربوط به " مکس پلانک "

پلانک توضیحی برای رنگهای نورهای ساطع شده از اجسام داغ کرده بود .مثل رشته های درون حباب لامپ اما برای تشریحش نیاز و ناچار بود موضوعی را توجیه کند . او گفت که جسم از نوسانگرهایی ساخته شده است که فقط میتواند نور را در ذراتی مجزا از هم منتشر کند .

واحد هایی از انرژی که به بسامد نور بستگی دارند . پلانک از این موضوع خوشحال نبود اما انشیتین این ایده را گرفت و از ان استفاده کرد .

او ایده پلانک را به خود نور اعمال کرد و گفت نور که ان را بعنوان موج میشناسیم در حقیقتی جریانی از فوتونهاست .

که هر فوتون مقدار مجزایی انرژی دارد  - انیشتین خود این موضوع را تنها تحول علمی واقعی که او انجامش داده بود نامید . این موضوع علت وارد امدن ضربات به الکترونهای سست در اثر تابش نور به سطح یک فلز را توضیح میدهد  ..


 گام بعدی در این زمینه را ارنست رادرفورد برداشت .  در سال 1909 ارنست ماردسن و هنس گیگر برای رادرفورد کار میکردند . انها ذرات الفا را به اتمها طلا شلیک کردند . و بعد از اینکه برخی از ذرات بدون هیچ برخوردی از مانع هبور میکردند حیرت زده شدند .

این نشان میداد بیشتر حجم و فضای اتم را در هسته کوچک ان ذخیره شده است . یعنی بیشتر فضای اتم خالیست 99.9999999 %

همگی با مدل اتمی رادرفورد در کتب مدرسه ای اشنا هستیم همان مدلی که هسته اتم و الکترون های اطرافش را مانند سیستم منظومه شمسی نشان داده بود .

اما یک مشکل کوچکی این مدل دارد  --فیزیک کلاسیک میگوید اگر یک الکترون داخل مسیر دایره ای به جلو عقب برود از خود تابش ایجاد میکند . و ما از این روش برای تولید امواج مغناطیس و اشعه ایکس استفاده میکنیم .

اتمهای مدل رادرفورد در هر جهتی باید اندکی تشعشع ایکس ایجاد و ساطع کنند . قبل اینکه الکترون در هسته اتم فرو و سقوط کند . اما نیلز بور فیزیک دان نظری دانمارکی که برای رادرفورد کار میکرد . نشان دادم که قاطعانه اتمها وجود دارند و ممکنه قوانین فیزیک در موردشان کمی تغیر پذیر باشد .

بور پیشنهاد داد که هر الکترون در یک مدار معین و خاص قرار دارد . در این حالت نوری منتشر نخاهد شد .  و اتمها در حالتی نور را جذب یا منتشر میکنند . که مدار یک اتم تغیر کند . و بسامد نور به تفات انرژی بستگی خاهد داشت  .

مدل بور در واقع مدل رادرفورد را تصحیح کرد و نشان داد چرا اتمها فقط رنگهای معینی از نور را تابش میکنند . هر عنصر مدار خاص خودش را دارد . و بدین ترتیب بسامد های ویژه خودش را خاهد داشت .

مدل بور نیز اشکالی کوچک داشت و دلیلی برای خاص بودن ان مدارها وجود نداشت. اما یک دانشجوی فرانسوی دکترا به نام " لویس دوبروی " همه چیز را حل و فصل کرد .

او گفت نور که همه میدانند موج است یک خاصیت ذره ای نیز دارد و مممکنه که الکترون که همه میدانیم یک ذره است  خاصیت موجی نیز داشته باشد  . و اگر الکترون نیز موج باشد پس توضیح قانون بور برای انتخاب یک مدار معین توسط الکترون ساده خاهد بود .

وقتی شما معتقد به رفتار موجی الکترونها باشید تلاش میکنید این موضوع را در عمل نیز ببینید . امروزه ما دیدگاه بهتری نسبت به رفتار ذره ای موجی اتمها و الکترون ها داریم نمونش ازمایش معروف شلیک الکترون ها به دو شکاف که در هر زمان خاص هر الکترون در یک مکان خاص در پشت هر مانع شکاف دار ظاهر میشود . وقتی این ازمایش را بارها تکرار کنیم یک الگوی راه راه در پشت دو شکاف روی دیواره پشتی ظاهر میگردد ..

مشخصه یک رفتار موجی و برعکس در طبیعت ذرات دیده میشود . 

آرش 



تاريخ : ۱۳٩٤/٤/۱ | ٩:۳٢ ‎ب.ظ | نویسنده : arash | نظرات ()
  • ویندوز سون | آنکولوژی