2.Де –Бройль толқындары және олардың қасиеттері.
3. Кванттық объектілердің қасиеттерін сипаттау үшін құрылған кванттық механика Луи – де - Бройль қағидасына негізделген, жарыққа бір уақытта әрі бөлшектің (корпускулалар), әрі толқынның (жарықтың қос корпускулалық-толқындық табиғаты) қасиеттері қатысады, сол сияқты электрондар және материяның кез-келген басқа бөлшектері корпускулалықпен қатар толқындық қасиеттерге де ие.
Әрбір объектіге корпускулалық сипаттамалар – энергия Е және импуль сияқты, толқындық сипаттамалар – жиілік және толқын ұзындығы , толқындық сипаттамалардың арақатынасы:
және
яғни де Бройль толқынының фазалық жылдамдығы вакуумдағы жарық жылдамдығынан үлкен ().
Сондықтан, импульсы бар (фотоннан айырмашылығы бар, тыныштық массасы бар бөлшек) кез-келген бөлшекке толқындық процесс қойылады, ондағы толқын ұзындығы де Бройль формуласы арқылы анықталады:
Де Броиль гипотезаны металдардың монокристалы – нақты дифракциялық тордағы – және металл пленкалары электрондарының дифракциясы тәжірибесінде экспериментальды түрде дәлелдеді.
Бөлшектің толық энергиясы де Бройль толқын жиілігімен анықталады:
Бұл қасиет микрообъектілер үшін ғана бақыланады. Макроскопиялық денелер үшін де Бройль толқын ұзындықтары аз (мысалы массасы 1 г, 1 м/c жылдамдықпен қозғалатын бөлшек үшін де Бройль толқын ұзындығы м-ге тең) және толқындық әсерлерін қажет етпейді.
Массасы m, жылдамдығымен еркін қозғалатын бөлшекті қарастырайық.
Де Бройл толқынының фазалық жылдамдығы :
яғни де Бройль толқынының фазалық жылдамдығы вакуумдағы жарық жылдамдығынан үлкен ().
Мұнда толқындық сан, арақатынастары қолданылған. Де - Бройль толқынының топ жылдамдығы:
Еркін бөлшек үшін:
сондықтан
Де - Бройль толқынының топ жылдамдығы бөлшектің жылдамдығына тең. Басқа сөзбен айтқанда, де - Бройль толқындары бөлшектермен бірге орналасады.
Фотон үшін :
және
Достарыңызбен бөлісу: |
