Бақылау сұрақтарының жауаптары: Жылулық сәулелену дегеніміз не?
жүктеу/скачать 416,11 Kb.
|
Бақылау сұрақтарының жауаптар 9-10
| Де Броль толқындары - қозғалыстағы кез келген бөлшекпен байланысы және оның квантттық табиғатын бейнелейтін толқын. Корпускулалық теория бойынша жарық фотонының εф энергиясы,mф массасы мен рф импульсы мынаған тең:(2.1)ε=ħω , mф=εф/c²=ħω/c², pф=mфc=ħω/c=2πħ/λ.Сөйтіп жарық фотонының импульсы мен жарық толқыны ұзындығы арасындағы байланыс ħ 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 құбылыстарға тән ерекшелік емес, ол барлық микродүние физикасында жан-жақты қолданылуға тиіс деген батыл жорамал ұсынды.Бөлшектердің корпускулалық және толқындық қасиеттерін сипаттайтын шамаларды байланыстыратын математикалық өрнектер дәл фотондардікі (2.1) сияқты, яғни ε=ħω, p=h/λ=2πħ/λ.Де Бройль жорамалының батылдығы мынада: (2.1) теңдіктері тек фотондар үшін емес, басқа микробөлшектер үшін де, соның ішінде тыныштық массасы бар бөлшектер (электрон, протон, атом т.б.) үшін де постулат ретінде қабылданды. Сонымен қозғалыстағы кез келген бөлшекпен бір толқындық процесс байланысқан болады.Де-Бройльша бір көріністен екіншісіне көшудің жарық үшін дұрыс болатын (2.1) ережелерін зат бөлшектері жағдайына пайдаланамыз: (2.2) Ε=ħω, p=ħk=2πħ/λ.Оптикалық құбылыстар жағдайында (2.1) 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:(2.3)λ=2πħ/p=2πħ/(mυ) Тыныштық массасы нөл емес бөлшектер үшін p=mυ. (2.2) өрнектері де-Бройль теңдеулері деп аталады. (2.3) өрнегімен анықталатын толқын ұзындығы де-Бройль толқын ұзындығы деп аталады.Де Бройль толқын ұзындығын энергияның функциясы ретінде табалық. Егер U потенциалдар айырмасы әсерінен электрон υ жылдамдыққа ие болса, онда оның p импульсы p=mυ=√2eUm тең болады. Осы электронмен де Бройль толқыны байланысқан, оның толқын ұзындығы (2.5) λ=2πħ/p=2πħ/√2eUm Электрон энергиясы Е=100 эВ болсын. Осындай электрон үшін де Бройль толқын ұзындығын есептейік. Электрон жылдамдығы мына теңдіктен еU=mυ²/2 анықталады: υ=5,93•10 5√U=5,93•10 6 м/c ал толқын ұзындығы λ=2πħ/mυ Яғни жоғарыда көрсетілгендей энергиясы бар электронның толқынұзындығы рентген сәулелерінің толқын ұзындығымен шамалас болады.Осыдан егер де-Бройль жорамалы дұрыс болса, онда электрондар дифракциясы рентген сәулелерінің дифракциясына ұқсас кристалдық торларда байқалуға тиіс. Де Бройль жорамалы тәжірибе жүзінде дәлелденді. жүктеу/скачать 416,11 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|