የሞገድ-ቅንጣት ጥምርነት ምንድነው? በአንዳንድ ሁኔታዎች እንደ ማዕበል እና በሌሎች ስር እንደ ቅንጣቶች ያሉ የፎቶኖች እና ሌሎች የሱባቶሚክ ቅንጣቶች ባህሪይ ነው።
የቁስ እና የብርሃን ሞገድ ጥምርታ የኳንተም ሜካኒክስ አስፈላጊ አካል ነው፣ ምክንያቱም እንደ "ማዕበል" እና "ቅንጣዎች" ያሉ ጽንሰ-ሀሳቦች በጥንታዊ መካኒኮች ውስጥ በጥሩ ሁኔታ የሚሰሩ በቂ አለመሆናቸውን በተሻለ ሁኔታ ያሳያል። የአንዳንድ የኳንተም ዕቃዎች ባህሪ ማብራሪያዎች።
የብርሃን ጥምር ተፈጥሮ በፊዚክስ ከ1905 በኋላ አልበርት አንስታይን የብርሃን ባህሪን በፎቶን በመጠቀም ሲገልፅ፣ እነዚህም ቅንጣቶች ተብለው ተገልጸዋል። ከዚያም አንስታይን ብርሃንን እንደ ሞገድ ባህሪ የገለፀውን ብዙም ታዋቂ የሆነውን ልዩ አንፃራዊነት አሳትሟል።
ጥምር ባህሪን የሚያሳዩ ክፍሎች
ከሁሉም የሚበልጠው፣የማዕበል-ቅንጣት ጥምርነት መርህበፎቶኖች ባህሪ ውስጥ ተስተውሏል. እነዚህ ጥምር ባህሪን የሚያሳዩ በጣም ቀላል እና ትንሹ ነገሮች ናቸው። ከትላልቅ ነገሮች መካከል እንደ ኤለመንታሪ ቅንጣቶች፣ አቶሞች እና ሞለኪውሎችም ቢሆን የማዕበል-ቅንጣት ጥምር ንጥረነገሮች እንዲሁ ሊታዩ ይችላሉ፣ነገር ግን ትላልቅ ነገሮች በጣም አጭር ሞገዶችን ስለሚመስሉ ለመመልከት በጣም አስቸጋሪ ናቸው። ብዙውን ጊዜ፣ በክላሲካል ሜካኒክስ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት ፅንሰ-ሀሳቦች ትላልቅ ወይም ማክሮስኮፒክ ቅንጣቶችን ባህሪ ለመግለጽ በቂ ናቸው።
የሞገድ-ቅንጣት ጥምርነት ማስረጃ
ሰዎች ለብዙ መቶ ዘመናት አልፎ ተርፎም ለብዙ ሺህ ዓመታት ስለ ብርሃን እና ስለ ቁስ ተፈጥሮ ሲያስቡ ኖረዋል። እስከ ቅርብ ጊዜ ድረስ፣ የፊዚክስ ሊቃውንት የብርሃን እና የቁስ አካል ባህሪያት የማያሻማ መሆን አለባቸው ብለው ያምኑ ነበር፡ ብርሃን እንደ ቁስ አካል ወይም የኒውቶኒያን መካኒኮችን ህግጋት ሙሉ በሙሉ የሚታዘዙ ነጠላ ቅንጣቶችን ያቀፈ ሊሆን ይችላል ወይም ደግሞ ቀጣይነት ያለው፣ የማይነጣጠል መካከለኛ።
መጀመሪያ ላይ፣ በዘመናችን፣ ስለ ብርሃን ባህሪ እንደ የግለሰብ ቅንጣቶች ጅረት፣ ማለትም፣ ኮርፐስኩላር ንድፈ ሃሳብ፣ የሚለው ንድፈ ሃሳብ ታዋቂ ነበር። ኒውተን እራሱ ተጣበቀ. ይሁን እንጂ በኋላ ላይ እንደ ሁይገንስ፣ ፍሬስኔል እና ማክስዌል ያሉ የፊዚክስ ሊቃውንት ብርሃን ሞገድ ነው ብለው ደምድመዋል። በኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ መወዛወዝ የብርሃን ባህሪን አብራርተዋል, እና በዚህ ጉዳይ ላይ የብርሃን እና የቁስ አካላት መስተጋብር በክላሲካል መስክ ንድፈ ሃሳብ ማብራሪያ ስር ወድቋል.
ነገር ግን በ20ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ የፊዚክስ ሊቃውንት የመጀመሪያውም ሆነ ሁለተኛው ማብራሪያ ሊቃውንት አልቻለም።በተለያዩ ሁኔታዎች እና መስተጋብር ስር ያሉ የብርሃን ባህሪ አካባቢን ሙሉ በሙሉ ይሸፍኑ።
ከዛ ጀምሮ፣በርካታ ሙከራዎች የአንዳንድ ቅንጣቶች ባህሪ ድርብነት አረጋግጠዋል። ነገር ግን፣ የኳንተም ነገሮች ባህሪያት የማዕበል-ቅንጣት ጥምርነት ገጽታ እና ተቀባይነት በተለይ በመጀመሪያዎቹ፣በመጀመሪያዎቹ ሙከራዎች ላይ ተጽዕኖ አሳድሯል፣ይህም ስለ ብርሃን ባህሪ ተፈጥሮ ክርክር አቆመ።
የፎቶ ኤሌክትሪክ ውጤት፡ ብርሃን ከቅንጣዎችነው የተሰራው
የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ፣ እንዲሁም የፎቶ ኤሌክትሪክ ተጽእኖ ተብሎ የሚጠራው፣ የብርሃን (ወይም ሌላ ማንኛውም ኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮች) ከቁስ ጋር የመገናኘት ሂደት ነው፣ በዚህም ምክንያት የብርሃን ቅንጣቶች ኃይል ወደ ቁስ አካል ይተላለፋል። የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖን በሚያጠናበት ጊዜ የፎቶኤሌክትሮኖች ባህሪ በክላሲካል ኤሌክትሮማግኔቲክ ቲዎሪ ሊገለፅ አልቻለም።
ሄንሪች ኸርትዝ በ1887 በኤሌክትሮዶች ላይ የሚያበራው የአልትራቫዮሌት ብርሃን የኤሌክትሪክ ብልጭታዎችን የመፍጠር አቅማቸውን እንደሚያሳድግ ተናግሯል። አንስታይን በ 1905 የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖን ያብራራው ብርሃን በተወሰኑ ኳንተም ክፍሎች ስለሚዋጥ እና እንደሚወጣ በመጀመሪያ ብርሃን ኳንታ ብሎ ሲጠራው እና ፎቶን የሚል ስያሜ ሰጠው።
በ1921 በሮበርት ሚሊከን የተደረገ ሙከራ የአንስታይንን ፍርድ አረጋግጦ የኋለኛው የፎቶ ኤሌክትሪክ ውጤት ለማግኘት የኖቤል ሽልማት ማግኘቱን እና ሚሊካን እራሱ በ1923 በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ላይ የኖቤል ሽልማት አግኝቷል። እና የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ ጥናት።
የዴቪሰን-ጀርመር ሙከራ፡ ብርሃን ሞገድ ነው
የዴቪሰን ልምድ - ገርመር ተረጋግጧልየደ ብሮግሊ መላምት ስለ ሞገድ-ቅንጣት የብርሃን ድርብነት እና የኳንተም ሜካኒክስ ህጎችን ለመቅረጽ መሰረት ሆኖ አገልግሏል።
ሁለቱም የፊዚክስ ሊቃውንት የኤሌክትሮኖችን ነጸብራቅ ከኒኬል ነጠላ ክሪስታል አጥንተዋል። በቫኩም ውስጥ የተቀመጠው ማዋቀሩ በተወሰነ ማዕዘን ላይ የኒኬል ነጠላ ክሪስታል መሬትን ያካትታል. የሞኖክሮማቲክ ኤሌክትሮኖች ጨረር በተቆረጠው አይሮፕላን ላይ በቀጥታ ተመርቷል።
ሙከራዎች እንደሚያሳዩት በማንፀባረቅ ምክንያት ኤሌክትሮኖች በጣም ተመርጠው ተበታትነዋል ማለትም በሁሉም የተንፀባረቁ ጨረሮች ውስጥ ምንም አይነት ፍጥነት እና ማዕዘኖች ሳይሆኑ ከፍተኛ እና አነስተኛ ጥንካሬ ይስተዋላል። ስለዚህ፣ ዴቪሰን እና ገርመር በሙከራ ቅንጣቶች ውስጥ የሞገድ ንብረቶች መኖራቸውን አረጋግጠዋል።
በ1948 የሶቪየት ፊዚክስ ሊቅ V. A. Fabrikant የሞገድ ተግባራት በኤሌክትሮኖች ፍሰት ውስጥ ብቻ ሳይሆን በእያንዳንዱ ኤሌክትሮኖች ውስጥም ተለይተው እንደሚገኙ በሙከራ አረጋግጠዋል።
የጁንግ ሙከራ በሁለት ክፍተቶች
የቶማስ ያንግ በሁለት ስንጥቆች ያደረገው የተግባር ሙከራ ብርሃንም ሆነ ቁስ የሁለቱም ሞገዶች እና የንዑሳን ክፍሎች ባህሪያት ማሳያ ነው።
የጁንግ ሙከራ የሞገድ-ቅንጣት ምንታዌነት ባህሪን በተግባር ያሳያል።ምንም እንኳን በመጀመሪያ የተካሄደው በ19ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ ቢሆንም የሁለትነት ፅንሰ-ሀሳብ ከመምጣቱ በፊት ቢሆንም።
የሙከራው ፍሬ ነገር የሚከተለው ነው፡- የብርሃን ምንጭ (ለምሳሌ የሌዘር ጨረር) ሁለት ትይዩ ክፍተቶች ወደተሰሩበት ሳህን ይመራል። በስንጣዎቹ ውስጥ የሚያልፈው ብርሃን ከጠፍጣፋው ጀርባ ባለው ስክሪኑ ላይ ይንጸባረቃል።
የብርሃን ሞገድ ተፈጥሮ የብርሃን ሞገዶች በክንዶች ውስጥ እንዲያልፉ ያደርጋልቅልቅል፣ በስክሪኑ ላይ የብርሃን እና የጨለማ ጭረቶችን ይፈጥራል፣ ይህም ብርሃን ልክ እንደ ቅንጣቶች የሚመስል ከሆነ አይከሰትም። ነገር ግን ስክሪኑ ብርሃንን ይስብ እና ያንፀባርቃል፣ እና የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ የብርሃን ኮርፐስኩላር ተፈጥሮ ማረጋገጫ ነው።
የቁስ-ማዕበል-ቅንጣት ጥምርነት ምንድነው?
ቁስ ከብርሃን ጋር ተመሳሳይ ባህሪ ሊኖረው ይችላል ወይ የሚለው ጥያቄ ደ ብሮግሊ አነሳ። እሱ በአንዳንድ ሁኔታዎች እና በሙከራው ላይ በመመስረት ፎቶኖች ብቻ ሳይሆኑ ኤሌክትሮኖችም የሞገድ-ቅንጣት ጥምርነትን ያሳያሉ የሚል ደፋር መላምት አለው። ብሮግሊ በ1924 የፕሮባቢሊቲ ሞገዶች የብርሃን ፎቶን ብቻ ሳይሆን የማክሮ ፓርቲለሎችንም ጭምር ሃሳቡን አዳብሯል።
መላምቱ የዴቪሰን-ጀርመር ሙከራን በመጠቀም እና የያንግ ድርብ-ስሊት ሙከራን ሲደግም (በፎቶኖች ምትክ በኤሌክትሮኖች) ዴ ብሮግሊ የኖቤል ሽልማት (1929) ተቀበለ።
ነገር እንዲሁ በትክክለኛው ሁኔታ ውስጥ እንደ ክላሲካል ሞገድ ባህሪ ሊኖረው ይችላል። በእርግጥ ትላልቅ ነገሮች ሞገዶችን ስለሚፈጥሩ እነሱን መመልከት ምንም ትርጉም የለሽ ነው, ነገር ግን እንደ አተሞች ወይም ሞለኪውሎች ያሉ ትናንሽ ቁሶች የሚታይ የሞገድ ርዝመት ያሳያሉ, ይህም ለኳንተም ሜካኒክስ በጣም አስፈላጊ ነው, ይህም በተግባር በሞገድ ተግባራት ላይ የተገነባ ነው.
የሞገድ-ቅንጣት መንታ ትርጉም
የሞገድ-ቅንጣት ምንታዌ ጽንሰ-ሀሳብ ዋና ትርጉሙ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮች እና የቁስ አካላት ባህሪ ልዩነትን በመጠቀም ሊገለጽ ይችላል ፣የሞገድ ተግባርን የሚወክል. ብዙውን ጊዜ ይህ የ Schrödinger እኩልታ ነው። የሞገድ ተግባራትን በመጠቀም እውነታውን የመግለፅ ችሎታ የኳንተም መካኒኮች እምብርት ላይ ነው።
የሞገድ-ቅንጣት ምንታዌነት ለጥያቄው በጣም የተለመደው መልስ የሞገድ ተግባር በተወሰነ ቦታ ላይ የተወሰነ ቅንጣትን የማግኘት እድልን የሚወክል ነው። በሌላ አገላለጽ፣ ቅንጣት በተተነበየበት ቦታ ላይ የመሆን እድሉ ማዕበል ያደርገዋል፣ ነገር ግን አካላዊ ቁመናው እና ቅርፁ አይደለም።
የሞገድ-ቅንጣት ጥምርነት ምንድነው?
ሒሳብ ምንም እንኳን እጅግ ውስብስብ በሆነ መንገድ በልዩነት እኩልታዎች ላይ በመመስረት ትክክለኛ ትንበያዎችን ቢያደርግም፣ የኳንተም ፊዚክስ ትርጉም ለመረዳት እና ለማስረዳት በጣም ከባድ ነው። የሞገድ-ቅንጣት ምንታዌነት ምን እንደሆነ ለማብራራት የተደረገ ሙከራ አሁንም በኳንተም ፊዚክስ የክርክር ማዕከል ነው።
የሞገድ-ቅንጣት ምንታዌ ተግባራዊ ጠቀሜታ ማንኛውም የፊዚክስ ሊቅ እውነታውን በጣም በሚያስደስት መንገድ ለመረዳት መማር ስላለበት ነው፣ስለማንኛውም ነገር በተለመደው መንገድ ማሰብ ከአሁን በኋላ በቂ ግንዛቤ ለማግኘት በቂ አይደለም የእውነት።
