Mikrozarrachalarning to'lqin xususiyatlari

Mikrozarrachalarning to'lqin xususiyatlari Bor nazariyasida kamchiliklar bo'lgani sababli kvant nazariya asoslari va elementar zarralar tabiati haqidagi tasavvurlarni tanqidiy qarab chiqishga to'g'ri keladi. Elektronning aniq koordinatalari va aniq tezlik bilan xarakterlanuvchi kichik mexanik zarra deb tasavvur qilish qanchalik tugallangan fikr ekanligi fiziklar oldida gavdalangan muammolardan biri bo'ldi. Yorug'likning tabiati haqidagi bilimlarimizning chuqurlashishi natijasida optikaviy hodisalarda o'ziga xos dualizm borligi aniqlandi. Yorug'likning to'lqin tabiatini bevosita ko'rsatuvchi xususiyatlari ham borki, ular yorug'likning korpuskulyar tabiatini bevosita ko'rsatadi. Fransiya olimi Lui de-Broyl dualizm (ikkilanmalik) faqat optikaviy hodisalarga xos xususiyat bo'lmay, balki u universal ahamiyatga ega degan gipotezani ilgari surdi. De-Broyl moddaning zarralari korpuskulyar xususiyat bilan birga to'lqin xususiyatga ham ega deb faraz qilib, modda zarralariga yorug'lik uchun o'rinli bo'lgan bir manzaradan ikkinchisiga o'tish qoidalarini qo'lladi. Ma'lumki foton energiya va impulsga ega, ya'ni: (1) (2) bu yerda (1) foton energiyasining formulasi; (2) foton impulsini formulasi. De-Broyl g'oyalariga asosan, elektronning yoki boshqa bir zarraning harakati to'lqin protsessi bilan bog'liq bo'lib, uning to'lqin uzunligi quyidagiga teng6 (3) bu yerda mv - harakatlanuvchi zarraning impulsi. De-Broyl gipotezasiga asoslab, Borning birinchi postulatini tushuntirish mumkin, ya'ni: (4) (4) formula Borning birinchi postulatining formulasi. (3) formuladan h ni qiymatini ifodalaymiz: (5) (4) formulaga h ni qiymatini (5) dan qo'yib, quyidagini hosil qilamiz: (6) bu yerda rn - n orbitaning radiusi; - de-Broyl to'lqinini uzunligi. Bu munosabat ko'rsatdiki, de-Broyl gipotezasi nuqtai nazaridan de-Broyl to'lqinlarining butun sonlari joylashadigan orbitalar turg'un (statsionar) bo'ladi. Moddaning zarralari to'lqin xususiyatlariga ega, shuning uchun ularni interferensiya va difraksiyasini kuzatish mumkin. De-Broyl gipotezasi eksperimental ravishda tasdiqlandi. Devisson va Jermer kristall plastinkada sochilayotgan elektronlar dastasi difraksion manzara hosil qilishini kuzatdilar. Shtern va uning xodimlari difraksion hodisalar, shuningdek atom va molekulyar dastalarda ham kuzatilishini ko'rsatdilar. Yuqorida aytib o'tilgan hamma hollarda difraksion manzara (3) munosabat bilan aniqlanadigan to'lqin uzunligiga to'g'ri keladi. Shuningdek, elektron, fotonga o'xshab, ikkilanmalik korpuskulyar - to'lqin tabiatiga ega. Korpuskuyalr va to'lqin xarakteristikalari bir-birlari bilan kvant ta'siri, ya'ni Plank doimiyligi bilan bog'langan. Elementar zarralar - elektronlar, protonlar, neytronlar va boshqa oddiy zarralar, shuningdek elementar zarralardan tarkib topgan murakkab zarralar - molekulalar, atomlar, atomlar yadrolari va h.k. mikrozarralar deb ataladi. Mikrozarralarning to'lqin xususiyatini aniqlash, shu kabi zarralarning tabiatini klassik mexanika to'g'ri ifodalab bera olmasligini ko'rsatdi. Mikrozarralarning to'lqin xususiyatlarini ham hisobga oluvchi mikrozarralar mexanikasini yuzaga keltirish zarurati tug'ildi. Shredinger, Geyzenberg, Dirak va boshqalar yuzaga keltirgan yangi mexanika to'lqin yoki kvant mexanikasi deyiladi. Shredinger tenglamasi kvant mexanikasining asosiy tenglamasi bo'lib hisoblanadi. Nyuton dinamikasining tenglamalarini nazariy keltirib chiqarish mumkin emas, balki uni ko'p tajriba faktlarining ...