سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
وقتی نور از جایی به جای دیگر منتقل میشود نمیتواند به هر میزان به صورت مداوم انتقال یابد و باید به صورت تکه تکه (کوانتایا کوانتوم) منتقل شود به این ترتیب اینشتین در واقع کاشف فوتون بود، فوتون در واقع واحد ارسال کننده انرژی الکترومغناطیس در جهان هستی است .
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

مکانیک کوانتومی

مکانیک کوانتومی

 شاید وقتی واژه کوانتوم را می شنوید احساس کنید چه چیز پیچیده ای است و یا فکر کنید برای یادگیری آن نیاز دارید مباحث پیشرفته ای در مورد فیزیک بلد باشید ولی مکانیک کوانتومی خیلی جذاب تر و ساده تر از آن چیزی است که فکر می کنید.

برای شروع از زندگی روزمره آغاز می کنیم چیزهایی که در اطراف ما وجود دارند یکی از پدیده های فیزیک کوانتومی را توجیه می کنند مانند لامپ، کامپیوتر و اینترنت و خیلی چیزهای دیگه که محصول دنیای فناوری هستند. مکانیک کوانتومی دنیای ذرات بسیار ریز را توصیف می کند، و قوانین کلاسیک فیزیک در مورد این اجزاء اتمی کاربردی ندارند.

به عنوان مثال یکی از پدیده های فیزیک کوانتومی تابش جسم سیاه است که توسط فیزیک کلاسیک قابل توجیه نبود، اگر فلزی را حرارت دهیم از خودش نور ساطع می کند، آنچه که پلانک به آن پی برد و انرژی ساطع شده از آن را به بسته هایی تقسیم کرد و نام  بسته های انرژِی را کوانتوم نامید. یک جسم جامد، در فرآیند گرم شدن، برافروخته می شود و سپس تابش می کند. وقتی دما افزایش می یابد، جسم ابتدا سرخ، سپس زرد و سرانجام سفید می شود. تابش گرمایی ساطع شده از اجسام جامد تابان، برخلاف گاز داغ، توزیع پیوسته ای از فرکانس ها است که از مادون قرمز تا ماورای بنفش گسترده می باشد و فیزیک کلاسیک قادر به توصیف این طیف پیوسته نیست. بعد از او انیشتین، با الهام از ایده کوانتومی بودن انرژی، اثر فوتو الکتریک راتوضیح داد.

وقتی نور از جایی به جای دیگر منتقل میشود نمی تواند به هر میزان به صورت مداوم انتقال یابد و باید به صورت تکه تکه (کوانتایا کوانتوم) منتقل شود به این ترتیب اینشتین در واقع کاشف فوتون بود، فوتون در واقع واحد ارسال کننده انرژی الکترومغناطیس در جهان هستی است از اشعه ایکس گرفته تا نور و مادون قرمز و گرما.

در نهایت حاصل تلاش این دو دانشمند فرمول زیر که رابطه انرژی یک فوتون را با فرکانس آن بیان می کند، بدست آمد:

E=hυ

h ثابت پلانک می باشد که در فیزیک مدرن از کمیتهای مهم به حساب می آید.

پدیده ای در الکترومغناطیس وجود دارد که نشان میدهد انرژی هر موج الکترومغناطیس با طول موج آن رابطه دارد که ابتدا پلانک با مطالعه رفتار امواج الکترو مغناطیسی مانند نور در برهمکنش با ماده نظریه تابش جسم سیاه پیشنهاد کرد. آلبرت اینشتین از این فکر بهره برد و نشان داد که امواجی مثل نور را می توان با ذره ای به نام فوتون که انرژی اش به بسامد موج بستگی دارد توصیف کرد. بدین ترتیب غیر از پلانک و انیشتین دانشمندان دیگری نیز در پیشبرد مکانیک کوانتومی نقش اساسی داشتند، اثر کامپتون و فرآیند تولید جفت، مواردی هستند که بر رفتار ذره ای تابش (فوتون) تأکید دارند و علت وقوع آن ها، به وسیله فیزیک کلاسیک، قابل توجیه نمی باشد نظریه دو بروی  رفتار موجی ذرات را بیان می کند که همان گونه که تابش، رفتار ذره ای از خود نشان می دهد، اجسام مادی نیز رفتار موجی دارند نظریه دو بروی الهام بخش شرودینگر در ارائه نظریه مکانیک کوانتومی بود.

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه: رویا رحیمی زاده

تنظیم: مرجان سلیمانیان

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین