Temel düzeyde, hem radyasyon hem de madde parçacıkların ve dalgaların özelliklerini gösterirler. Bilim insanları tarafından radyasyonun parçacık benzeri özelliklere sahip olduğu ve maddenin dalga benzeri özelliklere sahip olduğunun kademeli olarak tanınması, kuantum mekaniğinin gelişmesine ivme kazandırmıştır. Newton’dan etkilenen, 18. yüzyılın çoğu fizikçisi, ışığın korpüsküler olarak adlandırdıkları parçacıklardan oluştuğuna inanmaktadır. 1800’lü yıllardan itibaren, bir ışık dalgası teorisi için kanıtlar birikmeye ve oturaklı olmaya başlamıştır. Thomas Young’ın meşhur çift yarık deneyi, monokromatik ışığın bir çift yarıktan geçmesi durumunda, ortaya çıkan iki ışının birbirine karıştığını, böylece ekranda parlak ve karanlık bantların bir saçak deseninin ortaya çıktığını göstermesi kuantum mekaniğinin (kuantum fiziğinin) teorilerileştirmesine giden yol için oldukça önemli bir adımdır.
Bantlar, bir ışık dalgası teorisi ile kolayca açıklanabilmektedir: teoriye göre, çift yarıktan gelen dalgaların tepeleri (ve olukları) ekrana geldiğinde parlak bir bant üretilir; bir dalganın tepesi diğerinin oluğu ile aynı anda geldiğinde koyu bir bant üretilir ve iki ışık demetinin etkisi iptal edilir. 1815’ten başlayarak, Fransa’dan Augustin-Jean Fresnel ve diğerleri tarafından yapılan bir dizi deney, paralel bir ışık demeti tek bir yarıktan geçtiğinde, ortaya çıkan ışının artık paralel olmadığını ancak ayrılmaya başladığını gözler önüne sermiştir; bu fenomen kırınım olarak bilinir. Işığın dalga boyu ve aparatın geometrisi (yani, yarıkların ayrılması ve genişlikleri ve yarıklardan ekrana olan mesafe) göz önüne alındığında, her durumda beklenen deseni hesaplamak için dalga teorisi kullanılabilir; teori, deneysel verilerle kesin olarak aynıdır.
Erken Temeller
1. Planck’ın radyasyon yasası
19. yüzyılın sonunda, fizikçiler neredeyse evrensel olarak ışık dalgası teorisini kabul etmişlerdi. Bununla birlikte, klasik fizik fikirleri ışığın yayılmasıyla ilgili girişim ve kırınım olaylarını açıklasa da, ışığın soğurulmasını ve yayılmasını açıklayamıyordu.
Ardından klasik fikirler kullanarak bir kara cisimden gelen radyasyonun enerji dağılımını hesaplama girişimleri başarısız oldu. (Bir kara cisim, üzerine düşen tüm radyant enerjiyi emen ve hatırlayan varsayımsal bir ideal beden veya yüzeydir.) Almanya’dan Wilhelm Wien tarafından önerilen bir formül, uzun dalga boylarındaki gözlemleri doğrulamıyordu.
1900’de Alman teorik fizikçi Max Planck cesur bir öneride bulundu. Radyasyon enerjisinin sürekli değil, daha çok kuanta adı verilen ayrı paketlerde yayıldığını varsaydı. Kuantumun E = hν ile ilişkili olduğunu sundu. Artık Planck sabiti olarak bilinen h miktarı, yaklaşık 6.62607 × 10−34 joule ∙ saniye değerine sahip evrensel bir sabittir. Planck, hesaplanan enerji spektrumunun daha sonra tüm dalga boyu aralığında gözlemle uyuştuğunu göstererek bir devrime imza atmıştır.
2. Einstein ve fotoelektrik etki
1905’te Einstein, elektronların metal bir yüzey tarafından emisyonu olan fotoelektrik etkisini açıklamak için hipotezini genişletti. Bu durumda yayılan elektronların kinetik enerjisi, yoğunluğuna değil radyasyonun frekansına bağlıdır; belirli bir metal için, altında hiçbir elektron yayılmayan bir eşik frekansı v0 vardır. Ayrıca, ışık yüzeyde parlar, yayılmaz emisyon meydana gelir; saptanabilir bir gecikme yoktur. Einstein, bu sonuçların iki varsayımla açıklanabileceğini göstermiştir:
- Işığın, Planck’ın ilişkisi tarafından verilen enerjiyi doğrular ve fotonlardan oluştuğunu gösterir.
- Metal içindeki bir atomun ya bütün bir fotonu emebileceği birşey olmadığını gösterir.
Emilen foton enerjisinin bir kısmı, metalin çalışma fonksiyonu olarak bilinen sabit bir enerji W gerektiren bir elektronu serbest bırakır; geri kalanı yayılan elektronun kinetik enerji meu2 / 2’sine dönüştürülür.
Bu nedenle, enerji ilişkisi “Kuantum Mekaniği” için özel bir bileşimdir. Ν ν0’dan küçükse, burada hν0 = W ise, elektron yayılmaz. Yukarıda bahsedilen deneysel sonuçların tümü 1905’te gözlemlenmemiştir, ancak Einstein’ın tüm tahminleri o zamandan beri doğrulanmıştır.
3. Bohr atom teorisi
Kuantum mekaniğinin oluşumuna giden temelleri sunmada, büyük bir katkı olarak değerlendirilebilecek, kuantum hipotezini atom spektrumlarına uygulayan gelişme Danimarka’lı Niels Bohr tarafından yapılmıştır. Gaz atomları tarafından yayılan ışığın spektrumu 19. yüzyılın ortalarından beri yoğun bir şekilde incelenmiştir. Düşük basınçta gaz atomlarından radyasyonun bir dizi farklı dalga boyundan oluştuğu bulunmuştur. Bu, sürekli bir dalga boyu aralığına dağıtılan bir katıdan gelen radyasyondan oldukça farklıdır. Gaz halindeki atomlardan ayrı dalga boyları kümesi çizgi spektrumu olarak bilinir, çünkü yayılan radyasyon (ışık) bir dizi keskin çizgiden oluşur. Çizgilerin dalga boyları elemanın karakteristiğidir ve son derece karmaşık desenler oluşturabilir. En basit spektrumlar atomik hidrojen ve alkali atomlardır (örneğin, lityum, sodyum ve potasyum).
Hidrojen için, dalga boyları λ ile ampirik formüller tarafından verilir. “Kuantum Mekaniği” için m ve n, Rydberg sabiti olarak bilinen n > m ve R∞ ile pozitif tam sayılardır ve metre başına 1.097373157 × 107 değerine sahiptir. Belirli bir m değeri için, değişen n çizgileri bir seri oluşturur.
M = 1, Lyman serisi için çizgileridir. Spektrumun ultraviyole kısmında bulunur
M = 2, Balmer serisidir. Görünür spektrumda bulunur.
M= 3, Paschen serisidir. Kızılötesi spektrumda bulunur.
Bohr, Yeni Zelanda doğumlu İngiliz fizikçi Ernest Rutherford tarafından önerilen bir modelle yola çıkmıştır. Model, 1909’da altın atomlarını büyük, hızlı hareket eden alfa parçacıklarıyla bombalayan Hans Geiger ve Ernest Marsden’in deneylerine dayanmaktaydı; bu parçacıkların bazıları geriye doğru saptırıldığında Rutherford, atomun büyük, yüklü bir çekirdeğe sahip olduğu sonucuna vardı. Rutherford’un modelinde atom, çekirdeği güneşe ve elektronları gezegenlere benzetti. Burdan hareket ederek minyatür bir güneş sistemi modeline sahip bir atom teorisi olabileceğini düşündü.
Rutherford’un bu tahminlerine yönelik Bohr üç varsayımda bulundu. Birincisi, sonsuz sayıda yörüngenin mümkün olduğu klasik mekaniğin aksine, bir elektronun sabit durumlar olarak adlandırdığı ayrı bir yörünge kümesinden sadece birinde olabileceğini varsayıyordu. İkincisi, izin verilen tek yörüngelerin elektronun açısal momentumunun n (ℏ = h / 2π) tam sayı olduğu varsayılmıştır. Üçüncüsü, Bohr, Newton’un hareket yasalarının Güneş çevresindeki gezegenlerin yollarını hesaplamada çok başarılı olduğunu ve çekirdeğin etrafında dönen elektronlara da uygulandığını varsayıyordu. Elektron üzerindeki kuvvet (Güneş ve bir gezegen arasındaki yerçekimi kuvvetinin analogu), pozitif yüklü çekirdek ve negatif yüklü elektron arasındaki elektrostatik çekimdir.
Bu basit varsayımlarla, yörüngenin enerjisinin “Kuantum Mekaniği” için özel bileşime sahip olduğunu gösterdi;
burada E0, bilinen sabit e, kombinasyon birleşimi ile ifade edilebilecek bir sabittir. Hareketsiz bir durumdayken, atom ışık olarak enerji vermez; bununla birlikte, bir elektron, En En enerjisi olan bir durumdan daha düşük enerjili Em olan bir duruma geçiş yaptığında, “Kuantum Mekaniği” için özel bileşim tarafından verilen denklem tarafından verilen bir kuantum enerji frekansı ν ile yayılır. Ve λν = c ilişkisini kullanarak, burada c ışık hızıdır, Bohr hidrojen spektrumundaki çizgilerin dalga boyları için gerekli formülünü, Rydberg sabitinin doğru değeri ile türetmiştir.
Bohr’un teorisi ileriye doğru parlak bir adımdır. En önemli iki özelliği günümüz kuantum mekaniğinde değin korunmuştur. Bunlar, (1) durağan, yayılmayan durumların varlığı ve (2) bir geçişteki radyasyon frekansının başlangıç ve nihai durumlar arasındaki enerji farkıyla ilişkisi.
Bohr’dan önce fizikçiler radyasyon frekansının elektronun yörüngedeki dönme sıklığı ile aynı olacağını düşünmektedirler.
4. X-Işınlarının Saçılması
Daha sonralarda bilim insanları, başka bir radyasyon biçimi olan X-ışınlarının hem dalga hem de parçacık özellikleri sergilediği gerçeğiyle karşı karşıya kaldılar. Almanya’dan Max von Laue 1912’de kristallerin X-ışınları için üç boyutlu kırınım ızgaraları olarak kullanılabileceğini göstermiştir; tekniği X-ışınlarının dalga benzeri doğası için temel kanıtlar oluşturmuştur. Düzenli bir kafes içinde düzenlenmiş bir kristalin atomları X-ışınlarını saçar. Belirli saçılma yönleri için, X-ışınlarının tüm tepeleri çakışır. (Dağınık X-ışınlarının fazda olduğu ve yapıcı parazit verdiği söylenir.) Bu yönler için, dağınık X-ışını ışını çok yoğundur. Açıkçası, bu fenomen dalga davranışını gösterir. Aslında, kristal içindeki atomlar arası mesafeler ve yapıcı girişim yönleri göz önüne alındığında, dalgaların dalga boyu hesaplanabilir.
1922’de Amerikalı fizikçi Arthur Holly Compton, X-ışınlarının elektronlardan parçacıklar gibi saçıldığını gösterdi. Compton, monokromatik, yüksek enerjili X-ışınlarının grafitle saçılması üzerine bir dizi deney gerçekleştirdi. Dağınık radyasyonun bir kısmının olay X-ışınlarıyla aynı dalga boyuna λ0 sahip olduğunu, ancak daha uzun dalga boyuna λ sahip ek bir bileşen olduğunu buldu. Sonuçlarını yorumlamak için Compton, X-ışını fotonunu, sanki foton ve elektron bir çift (farklı olmayan) bilardo topu gibi grafit hedefte bir elektronu toplayan ve zıplayan bir parçacık olarak kabul etti. Enerjinin korunumu yasalarının ve momentumun çarpışmaya uygulanması, elektrona aktarılan enerji miktarı ile saçılma açısı arasında belirli bir ilişkiye yol açar.
Angle açısıyla dağılmış X-ışınları için, λ ve λ0 dalga boyları “Kuantum Mekaniği” makalesi için özel bileşim ile ilişkilidir. Compton’un formülünün deneysel doğruluğu radyasyonun davranışı için doğrudan kanıttır.
5. De Broglie’nin dalga hipotezi
Elektromanyetik radyasyonun hem parçacık hem de dalga özelliklerine sahip olduğuna dair kanıtlarla karşılaşan Fransız Louis-Victor de Broglie, 1924’te büyük bir birleştirici hipotez önermiştir. De Broglie, maddenin hem dalga hem de parçacık özelliklerine sahip olduğunu öne sürmüştür. Parçacıkların dalga gibi davranabileceğini ve dalga boylarının, λ’nın parçacığın λ = h/p ile doğrusal momentumu p ile ilişkili olduğunu öne sürmüştür.
1927’de Amerika Birleşik Devletleri’nden Clinton Davisson ve Lester Germer, de Broglie’nin elektron hipotezini doğrulamıştır. Bir nikel kristali kullanarak, bir monoenerjetik elektron demetini kırınıma uğratarak dalgaların dalga boyunun de Broglie denklemi ile elektronların momentumu ile ilişkili olduğunu göstermişlerdir. Davisson ve Germer’in araştırmasından sonra, atomlar, moleküller, nötronlar, protonlar ve diğer birçok parçacık ile benzer deneyler yapılmıştır. Hepsinin aynı dalga boyu-momentum ilişkisine sahip dalgalar gibi davrandığı gözlemlenmiştir.
Bütün bu erken safha gelişmeler kuantum mekaniği ya da kuantum fiziğinin kurulumuna, oluşmasına giden yola büyük katkı sunmuştur.
Eğer kuantum mekaniğinin oluşumunun kronolojisini tam olarak incelemek isterseniz buradan keşfedebilirsiniz. 🙂
получение медицинской справки
If you desire to get much from this post then you have to apply such techniques to your won blog.
I simply could not depart your web site prior to suggesting that I extremely enjoyed the standard information a person supply in your visitors? Is going to be back incessantly in order to inspect new posts
When someone writes an piece of writing he/she maintains the thought of a user in his/her mind that how a user can understand it. So that’s why this post is perfect. Thanks!
Hi, i think that i saw you visited my weblog so i came to return the favor.I am trying to find things to improve my site!I suppose its ok to use some of your ideas!!
Hello there, just became aware of your blog through Google, and found that it is really informative. I’m gonna watch out for brussels. I will appreciate if you continue this in future. A lot of people will be benefited from your writing. Cheers!
I blog frequently and I truly appreciate your content. This great article has really peaked my interest. I will book mark your site and keep checking for new information about once a week. I subscribed to your RSS feed as well.
Heya i’m for the primary time here. I came across this board and I in finding It truly useful & it helped me out a lot. I hope to provide something back and help others like you helped me.
It’s an awesome piece of writing in favor of all the web people; they will take benefit from it I am sure.
It’s an awesome post designed for all the internet users; they will get benefit from it I am sure.
I am regular reader, how are you everybody? This post posted at this site is actually good.
Hi, i think that i saw you visited my web site so i came to return the favor.I am trying to find things to improve my site!I suppose its ok to use some of your ideas!!
I like the valuable information you supply in your articles. I will bookmark your weblog and check again here frequently. I am rather certain I will be told many new stuff right here! Good luck for the following!
Thanks for sharing your thoughts on %meta_keyword%. Regards
I read this piece of writing fully concerning the resemblance of most recent and preceding technologies, it’s awesome article.
Hi there mates, its great piece of writing regarding tutoringand fully explained, keep it up all the time.
Remarkable! Its truly awesome post, I have got much clear idea regarding from this piece of writing.
Undeniably believe that which you stated. Your favorite justification appeared to be on the net the simplest thing to be aware of. I say to you, I definitely get irked while people consider worries that they plainly do not know about. You managed to hit the nail upon the top and also defined out the whole thing without having side effect , people can take a signal. Will likely be back to get more. Thanks
This blog was… how do I say it? Relevant!! Finally I have found something that helped me. Many thanks!
Hey there just wanted to give you a quick heads up. The text in your post seem to be running off the screen in Ie. I’m not sure if this is a format issue or something to do with web browser compatibility but I thought I’d post to let you know. The design and style look great though! Hope you get the problem solved soon. Cheers
great post, very informative. I wonder why the other experts of this sector do not understand this. You should continue your writing. I am sure, you have a huge readers’ base already!
Excellent post. I used to be checking continuously this blog and I am inspired! Very useful information particularly the last part 🙂 I maintain such info a lot. I used to be seeking this particular info for a long timelong time. Thank you and good luck.
It’s a shame you don’t have a donate button! I’d certainly donate to this excellent blog! I suppose for now i’ll settle for book-marking and adding your RSS feed to my Google account. I look forward to fresh updates and will talk about this blog with my Facebook group. Chat soon!
Howdy! I’m at work browsing your blog from my new iphone! Just wanted to say I love reading your blog and look forward to all your posts! Keep up the excellent work!
I was able to find good information from your articles.
I’ve been exploring for a little bit for any high-quality articles or blog posts in this kind of area . Exploring in Yahoo I eventually stumbled upon this site. Reading this info So i’m satisfied to express that I have a very good uncanny feeling I found out exactly what I needed. I so much for sure will make certain to don?t overlook this web site and give it a look on a constant basis.
Hi, i think that i saw you visited my web site so i came to return the favor.I am trying to find things to improve my website!I suppose its ok to use some of your ideas!!
I have read so many posts about the blogger lovers except this piece of writing is in fact a good piece of writing, keep it up.
Hey I am so glad I found your weblog, I really found you by error, while I was researching on Askjeeve for something else, Regardless I am here now and would just like to say kudos for a marvelous post and a all round exciting blog (I also love the theme/design), I dont have time to look over it all at the minute but I have saved it and also included your RSS feeds, so when I have time I will be back to read a great deal more, Please do keep up the excellent b.
I was wondering if you ever considered changing the page layout of your site? Its very well written; I love what youve got to say. But maybe you could a little more in the way of content so people could connect with it better. Youve got an awful lot of text for only having one or two images. Maybe you could space it out better?
I all the time used to read post in news papers but now as I am a user of internet so from now I am using net for articles or reviews, thanks to web.
What’s up everyone, it’s my first go to see at this web site, and article is actually fruitful in favor of me, keep up posting these articles or reviews.
Howdy! I know this is kinda off topic however , I’d figured I’d ask. Would you be interested in exchanging links or maybe guest writing a blog article or vice-versa? My site discusses a lot of the same subjects as yours and I believe we could greatly benefit from each other. If you are interested feel free to send me an e-mail. I look forward to hearing from you! Terrific blog by the way!
It’s awesome to visit this web site and reading the views of all mates about this piece of writing, while I am also eager of getting familiarity.
Hi there to every one, as I am really keen of reading this blog’s post to be updated daily. It consists of nice data.
Hi there, I found your blog by means of Google whilst searching for a comparable topic, your site got here up, it appears good. I have bookmarked it in my google bookmarks.
My brother suggested I might like this website. He was totally right. This submit actually made my day. You cann’t believe just how much time I had spent for this information! Thank you!
Howdy! I know this is kind of off topic but I was wondering if you knew where I could get a captcha plugin for my comment form? I’m using the same blog platform as yours and I’m having difficulty finding one? Thanks a lot!
This is my first time pay a visit at here and i am actually impressed to read all at one place.
Хороший частный эромассаж Москва база массажа
You really make it seem so easy with your presentation but I find this topic to be really something which I think I would never understand. It seems too complicated and very broad for me. I am looking forward for your next post, I will try to get the hang of it!
Hello there! Quick question that’s completely off topic. Do you know how to make your site mobile friendly? My website looks weird when viewing from my iphone. I’m trying to find a theme or plugin that might be able to fix this problem. If you have any suggestions, please share. Cheers!
I’m really enjoying the design and layout of your site. It’s a very easy on the eyes which makes it much more enjoyable for me to come here and visit more often. Did you hire out a designer to create your theme? Exceptional work!
I love what you guys are usually up too. This sort of clever work and exposure! Keep up the terrific works guys I’ve added you guys to our blogroll.
Wow, wonderful blog format! How long have you been blogging for? you make blogging glance easy. The total glance of your site is fantastic, let alonesmartly as the content!
Simply wish to say your article is as amazing. The clearness in your post is simply cool and i can assume you are an expert on this subject. Well with your permission allow me to grab your RSS feed to keep up to date with forthcoming post. Thanks a million and please continue the gratifying work.
Thanks for your personal marvelous posting! I definitely enjoyed reading it, you might be a great author.I will make sure to bookmark your blog and will often come back very soon. I want to encourage you to definitely continue your great job, have a nice day!
An impressive share! I have just forwarded this onto a friend who had been doing a little research on this. And he in fact bought me lunch because I discovered it for him… lol. So let me reword this…. Thank YOU for the meal!! But yeah, thanx for spending time to discuss this topic here on your web site.
I’m really enjoying the design and layout of your site. It’s a very easy on the eyes which makes it much more enjoyable for me to come here and visit more often. Did you hire out a designer to create your theme? Great work!
Highly energetic blog, I enjoyed that a lot. Will there be a part 2?
What’s up, this weekend is good for me, since this time i am reading this enormous informative article here at my home.
I do consider all the ideas you have introduced in your post. They are very convincing and will definitely work. Still, the posts are too quick for novices. May just you please extend them a bit from next time? Thank you for the post.
What’s Taking place i’m new to this, I stumbled upon this I have found It positively helpful and it has helped me out loads. I hope to give a contribution & aid other users like its helped me. Good job.
It is perfect time to make some plans for the future and it is time to be happy. I have read this post and if I could I wish to suggest you few interesting things or suggestions. Perhaps you could write next articles referring to this article. I want to read more things about it!
Hi to every one, since I am in fact keen of reading this webpage’s post to be updated daily. It consists of nice data.
I was very pleased to discover this web site. I want to to thank you for your time just for this wonderful read!! I definitely savored every bit of it and I have you book-marked to see new things on your website.
There is definately a lot to learn about this topic. I love all the points you’ve made.
Strap on your virtual boots and get ready for the most thrilling soccer adventure of your gaming life
Hi there to all, how is everything, I think every one is getting more from this web site, and your views are nice for new users.
Hi there, after reading this awesome piece of writing i am too glad to share my experience here with friends.
My relatives always say that I am wasting my time here at net, except I know I am getting experience everyday by reading such good articles.
What’s up to every body, it’s my first go to see of this weblog; this webpage contains awesome and truly fine data in favor of readers.
I do agree with all the concepts you have presented for your post. They are very convincing and will definitely work. Still, the posts are too brief for beginners. May just you please prolong them a bit from next time? Thank you for the post.
First off I want to say fantastic blog! I had a quick question in which I’d like to ask if you don’t mind. I was curious to know how you center yourself and clear your thoughts before writing. I have had a hard time clearing my mind in getting my thoughts out. I do enjoy writing but it just seems like the first 10 to 15 minutes are usually wasted just trying to figure out how to begin. Any ideas or tips? Thanks!
Howdy! I could have sworn I’ve been to this site before but after browsing through some of the posts I realized it’s new to me. Anyhow, I’m definitely pleased I found it and I’ll be bookmarking it and checking back regularly!
Hey There. I found your blog using msn. This is an extremely well written article. I will be sure to bookmark it and come back to read more of your useful information. Thank you for the post. I will definitely comeback.