JM Free Ebooks - шаблон joomla Форекс
Сешанбе, 14 Августи 2018 04:27

Дуализми корпускулӣ - мавҷии рӯшноӣ ва микрозарраҳо

Муаллиф:

  Ҳанӯз дар асри XVIII, дар бораи рӯшноӣ ва табиати он ду назария ба вуҷуд омада, инкишоф ёфтанд. Ин назарияҳо таносубан назарияи корпускулавии рӯшноӣ ва назарияи мавҷии рӯшноӣ ном ниҳодаанд. Назарияҳои мазкур хосиятҳои гуногуни рӯшноиро дар муҳитҳои мухталиф тавсиф медиҳанд. Асосгузори назарияи корпускулавии рӯшноӣ олими англис И. Нютон ва поягузори назарияи мавҷии рӯшноӣ физики нидерландӣ Христиан Гюгенс (1857-1894) мебошад. Мувофиқи тадқиқоти Максвелл бошад, рӯшноӣ мавҷи электромагнитӣ аст.

  Мувофиқи назарияи корпускулӣ рӯшноӣ сели зарраҳое мебошад, ки аз манбаъ ба ҳама тараф паҳн мешавад. Мувофиқи назарияи мавҷӣ рӯшноӣ ҳангоми паҳн гаштан чун мавҷ рафтор мекунад. Бояд қайд намуд, ки ҳодисоти тасдиқкунандаи хосияти дуалистии рӯшноӣ баъд аз пайдоиши ин фарзияҳо кашф гардиданд. Ба ин ҳодисаҳо интерферансия, дифраксия, поляризатсия, дисперсия, фотоэффект, комптонэффект, пароканиши афканишоти ренгенӣ ва ғайра тааллуқ доранд. Омӯзиши ҳаводиси интерферансия, дифраксия, поляризатсия ва дисперсия ғалабаи назарияи мавҷии рӯшноиро таъмин намуданд. Дар натиҷаи омӯзиши таркиби дастаи рӯшноӣ ва таъсири он ба муҳитҳои мухталиф ҳодисаҳои фотоэффект, комптонэффект ва пароканиши афканишоти ренгенӣ кашф гардиданд. Маънидоди чунин ҳодисаҳо ба воситаи муодилаҳои электромагнитии Максвелл имконнопазир буда, дар фаҳмиши умумӣ онҳо ба ҳодисоти тасдиқкунандаи хосияти мавҷии рӯшноӣ зид мебошанд.

  Ин зиддиятро дар соли 1900 фарзияи пешниҳод намудаи физик - назариётчии олмонӣ Макс Планк бартараф кард. Мувофиқи фарзияи Планк рӯшноӣ аз модда бефосила не, балки ба таври фосиланок ё дискретӣ (бо порсия (квант) - ҳои алоҳида) афканда мешавад. Қайд кардан ба маврид аст, ки истилоҳи квант аз калимаи лотинии «quantum» гирифта шуда, маънояш порсия, ҳисса мебошад. Баъдтар квантҳои рӯшноиро фотонҳо номиданд. Фотон зарраи махсусе мебошад, ки ҳамеша дар ҳаракат аст. Энергияи кванти рӯшноӣ ё фотон (Е) бо басомади лаппиш (n) мутаносиб мебошад:

Е = h·n

дар ин ҷо h=6,626 · 10–34 Ҷ·с доимии Планк аст. Импулси фотон (Р) бошад, аз рӯи формулаи зерин муайян карда мешавад.

дар ин ифода l - дарозии мавҷ ва с - суръати паҳншавии рӯшноӣ дар вакуум (с = 3 · 108 м/с) мебошад.

  Фарзияи Планкро олими дигар Эйнштейн инкишоф дода, соли 1905 назарияеро пешниҳод намуд, ки мувофиқи он рӯшноӣ на танҳо бо квантҳо афканда мешавад, балки бо квантҳо фурӯ бурда мешавад ва инчунин, ба ҳамон гуна квантҳо низ густариш меёбад. Соли 1909 Эйнштейн протсесси афканишотро тадқиқ намуда, дар як вақт ҳам ба хосияти корпускулавӣ ва ҳам ба хосияти мавҷӣ соҳиб будани рӯшноиро (хосияти дуалистии рӯшноӣ) маънидод кард. Баъдтар маълум гардид, ки тавсифдиҳандагони хосияти корпускулавии рӯшноӣ энергияву импулс ва параметрҳои хосияти мавҷии рӯшноӣ басомаду дарозии мавҷ мебошанд.

  Қадами навбатӣ ва устуворро дар инкишофи консепсияи дуализми корпускулӣ - мавҷии рӯшноӣ соли 1924 физики фаронсавӣ Луи де Бройл (1892-1987) гузошт. Де Бройл фарзияеро пешниҳод намуд, ки мувофиқи он на танҳо фотон, балки электрон, протон, нейтрон ва дигар зарраҳои бунёдӣ низ дорои хосиятҳои корпускулавӣ ва мавҷӣ ҳастанд. Мувофиқи фарзияи де Бройл ба ҳар як микрообъект ҳам тавсифдиҳандаҳои корпускулӣ (Е ва Р) ва ҳам параметрҳои хосияти мавҷӣ (n ва l) хос мебошад. Айнан ҳамин тавр, ҳамаи зарраҳои бунёдӣ, ки соҳиби массаи доимӣ ва ҳаракат ҳастанд, дарозии мавҷиҳои мувофиқро доро мебошанд. Дарозии мавҷи ҳамаи зарраҳои бунёдӣ аз рӯи формулаи де Бройл муайян карда мешавад:

дар ин ҷо m - массаи зарраи дилхоҳи элементарӣ.

  Соли 1927 физикдонҳои амрикоӣ Клинтон Дэвиссон (1881-1958) ва Лестер Ҷермер (1896-1971) дар таҷрибаи худ дурустии фарзияи де Бройлро исбот намуданд. Онҳо дар таҷрибаи хеш инъикоси электронҳоро аз монокристаллҳои гуногун тадқиқ карданд. Ин физикдонҳо манзараи дифраксионии электронҳои инъикосгардидаро ба қайд гирифта, мушоҳида намуданд, ки электронҳои инъикосшуда хосияти мавҷиро зоҳир менамоянд. Баъди ин ҳодиса дар таҷрибаҳои мухталиф хосияти мавҷии атом ва молекулаҳо ба қайд гирифта шуданд.

  Ҳамин тариқ, доираи объектҳои омӯзиши микроолам васеъ гардида, дар натиҷаи ҷустуҷӯҳои зиёди физикӣ тасдиқ шудааст, ки ҳамаи микрозарраҳо ҳам хосияти корпускулӣ ва ҳам хосияти мавҷӣ дошта, вобаста ба шароитҳои беруна метавонанд ҳам зарра ва ҳам мавҷ бошанд.  

Хондан 176 маротиба