Зат бөлшектерін

жүктеу/скачать 1,7 Mb.

бет	1/3
Дата	11.06.2023
өлшемі	1,7 Mb.
	#100614

1 2 3

Д е Б рой ль г ипо т ез а сы

Зат бөлшектерінің толқындық қасиеттері. Де Бройль жорамалының тәжірибеде расталуы.

Де Бройль гипотезасы

Корпускулалық – толқындық дуализм идеясын тыныштық массасы нөл емес зат бөл-шектеріне тарату мәселесі баяндалады.

Оптикалық құбылыстардың көпшілігін (интерференция, дифрак-ция) жүйелі түрде толқындық қозқарас тұрғысынан кескіндеуге болатыны оптика курсынан белгілі. Ал кейбір құбылыстарда (фото-эффект, Комптон-эффект) жарық өзінің корпускулалық табиғатын анық байқатады.
Толқындық теория тұрғысынан қарағанда жарық тербеліс жиілігі мен толқын ұзындығы арқылы сипатталады. Корпускулалық теория бойынша жарық фотонының _фэнергиясы, m_фмассасы мен р_фимпульсы мынаған тең:
, m__^_c₂^^_c₂, p__m__c ^^^²_^. (4.1)
Сөйтіп жарық фотоныныңимпульсы мен жарық толқыны ұзын-дығы арасындағы байланыс  Планк тұрақтысы арқылы өрнектеледі.
Француз ғалымы Луи де Бройль (1892-1987) жарықтың осы кор-пускулалық-толқындық табиғаты жөніндегі түсініктерді дамыта келе, 1924 ж. корпускулалық-толқындық дуализм тек оптикалық құбылыс-тарға тән ерекшелік емес, ол барлық микродүние физикасында жан-жақты қолданылуға тиіс деген батыл жорамал ұсынды.
Бөлшектердің корпускулалық және толқындық қасиеттерін сипат-тайтын шамаларды байланыстыратын математикалық өрнектер дәл фотондардікі (4.1) сияқты. Сонымен қозғалыстағы кез келген бөлшекпен бір толқындық процесс байланысқан болады.
E , p k ²_^. (4.2) Оптикалық құбылыстар жағдайында (4.1) өрнек фотон импульсын анықтау үшін пайдаланылады;
фотон-тыныштық массасы нөлге тең, с жарық жылдамдығымен қозғалатын бөлшек. Осы қатынас, де-Бройльша, зат бөлшектеріне салыстырылатын жазық монохромат толқын ұзындығын береді:
2/ p 2/(m). (4.3) Тыныштық массасы нөл емес бөлшектер үшін p=m. (4.2) өрнек-тері де-Бройль теңдеулері деп
аталады. (4.3) өрнегімен анықталатын толқын ұзындығы де-Бройль толқын ұзындығы деп аталады. Де Бройль толқын ұзындығын энергияның функциясы ретінде табалық. Егер U потенциалдар
айырмасы әсерінен электрон жылдам-дыққа ие болса, онда оның p импульсы
p m2eUm
тең болады. Осы электронмен де Бройль толқыны байланысқан, оның толқын ұзындығы
2/ p 2/ 2eUm. (4.5)
Электрон энергиясы Е=100 эВ болсын. Осындай электрон үшін де Бройль толқын ұзындығын есептейік. Электрон жылдамдығы мына теңдіктен еU=m²/2 анықталады:
5,9310⁵U 5,9310⁶м/ с, ал толқын ұзындығы
____2m __9,110625,93106 _₁_,₂_₁₀_₁₀_м__₀_,₁₂_н_м_.
Яғни жоғарыда көрсетілгендей энергиясы бар электронның толқын ұзындығы рентген сәулелерінің толқын ұзындығыменшамаласболады. Осыдан егер де-Бройль жорамалы дұрыс болса, онда электрондар дифракциясы рентген сәулелерінің дифракциясына ұқсас кристалдық торларда байқалуға тиіс. Де Бройль жорамалы тәжірибе жүзінде дәлелденді. Енді осы тәжірибелерді қарастырайық.

жүктеу/скачать 1,7 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3