Prionsabal Páirtíochta na Nodúin

Le linn an fhorbairt den Efect Photóilíochta, Efect Crompton agus Modh Atómach Bohr, bhí an smaoineamh go mbíonn solas nó raidiónta i gcoitinne sna foirmeáin partacail nó cónraí Quanta ag fás in aitheantas.
Ach, chuir Prionsabal Huygen's agus torthaí an tirisimhithe dhá slis Young in aghaidh an airtear sin go raibh solas mar thonn agus ní mar sruth partacail.

An patrún ionsaitheach a phaineadh trí sholais a bhrú trí dhá slis, ba rud é seo go cinnte de thoradh na hábhair toinne solais. Seo a chuir arís an conspóid faoi nádúr solais ar bun. In 1704, mhol Newton freisin nádúr partacail solais trí a theoiric corpúlaire.

Níor d'fhuil aon dá theoiric roghnach leis an gcúlra uile a mhíniú a bhí páirteach le solas. Mar sin, thosaigh eolaíthe ag cruthú go bhfuil nádúr toinne agus partacail ag solas. In 1924, tháinig fisiceoir Francach, Louis de Broglie, le teoiric. Mhol sé go bhfuil nádúr toinne ag gach partacal sa domhan, seachas beag fotón nó olaf mór, tá toinne bunaithe lena hionad, is scannán é nach bhfuil an nádúr toinne inmheasach nó níos mó. Shroich sé longacht do gach ábhar le mas m agus impleasc p mar

Ach, is constant Planck h agus p = mv, v is luas an chorpa.

Mar gheall ar an mhaith mór olaf, tá ímpuls suntasach agus mar sin longacht an-bheag, nach féidir linn a nochtadh. Ach, partacail beaga cosúil le heilictreona, etc., tá maith an-bheag acu agus mar sin longacht nó nádúr toinne suntasach. Tá an teoiric de Broglie seo chomh maith cabhrach dúinn an nádúr cónraitheacha orduithe sa modh atómach Bohr a mhíniú. Beidh eileactrón ann in orduithe más ionann a fhad agus iolrach cothrom le longacht nádúrtha, má ní féidir leis a chur de réir a longacht ní bheidh an orduithe sin ann.

Forbraíodh tuilleadh ag Davisson agus Germer de difracsiún eileactrón ó chrystallis agus patrún ionsaitheach cothroimeach tar éis bombardeáil dhá slis le heilictreona, a spreag an teoiric toinne partacail de Broglie nó nádúr toinne partacail teoiric.

Efect Compton

Sa efect photóilíochta, briseann an solas ar ghruaig metáil i bhfoirm straiste partacail darb ainm fotón. Tugann an oibreacht de chuid aon fhotón an oibriúchán oibre de chuid aon eileactrón mar aon leis an gcinetic oibre don eileactrón sin. Is éard iad na fotón seo ná an gné partacail de thoradh toinne solais. Mhol Sir Albert Einstein go bhfuil solas an tionchar coitianta de chuid líon mór pacáistí fuinnimh darb ainm fotón áit a bhfuil fuinnimh hf ag gach fotón. Áit a bhfuil h constant Planck agus f an ráta solais. Is éard atá ann ná an gné partacail de thoradh toinne solais. Is féidir an gné partacail de thoradh toinne solais nó toinne eilectromagnetic a mhíniú trí Efect Compton.

In aisce, straiste x-ray de ráta fo agus longacht λo bhí i ndiaidh eileactrón. Tar éis an eileactrón a bhualadh leis an x-ray, aimsíodh gur scataíodh an eileactrón agus an x-ray incideach i dtraidhnicí éagsúla i leith an ascaill x-ray. Obeálann an codarsnacht seo an prionsabal cothromais fuinnimh cosúil le coinbhinsiún Newtonian. Fuarthas gur cuireadh an eileactrón ar aghaidh i dtreo áirithe agus raibh an x-ray incideach difracsiúil i dtreo eile, agus fuarthas freisin gur raibh ráta agus longacht éagsúla ag an x-ray difracsiúil ná an x-ray incideach. Mar tá an fuinnimh de chuid an fotón ag athrú leis an ráta, is féidir a déanamh amach gur chaill an x-ray incideach fuinnimh le linn na coinbhinsiúin agus gur samhlaí an ráta den x-ray difracsiúil níos ísle ná an x-ray incideach. Thug an fuinnimh caillte de chuid an x-ray fotón an cinetic oibre don gluaiseacht an eileactrón. Is é an coinbhinsiún seo idir an x-ray nó a fotón agus an eileactrón cosúil le coinbhinsiún Newtonian cosúil le Billiard balls.

Tá an fuinnimh de chuid an fotón agus

Is féidir an impleasc de chuid an fotón a léiriú mar

Is féidir é a scríobh mar,

Ó eochair (1), is féidir a déanamh amach go bhfuil toinne electromagnetic le longacht λ agus fotón le impleasc p.
Ó eochair (2), is féidir a déanamh amach go bhfuil partacal le impleasc p bunaithe le longacht λ. Sin é a rá go bhfuil gné toinne ag partacal, agus go léiríonn an partacal gné toinne freisin.

Mar a dúramar cheana, rinne De Broglie an tionscadal seo ar dtús agus mar sin is é an tionscadal De Broglie hypothesis. Ós rud é go bhfuil longacht an partacail ag gluaiseacht léirithe mar

Áit a bhfuil p an impleasc, h constant Planck agus longacht λ darb ainm longacht De Broglie. Mhol De Broglie go bhfuil nádúr toinne ag eileactrón agus é ag orbuit timpeall an nucléis.

Triail Davisson agus Germer

Is féidir an nádúr toinne de eileactrón a léiriú agus a chur i bhfeidhm ar bhealaí éagsúla ach an triail is cáiliúla ná Davisson agus Germer sa bhliain 1927. Sa triail seo, úsáid siad straiste eileactrón a cuireadh ar aghaidh a bhuaileann ar bhloc nicéal. Bhí siad ag obair le monitor dianra eileactrónach le haghaidh an chúrsa seo. Cé go raibh súil acu gur scataíodh an eileactrón tar éis an coinbhinsiún i dtraidhnicí éagsúla i leith an ascaill eileactrón, fuarthas sa triail go raibh an dianra eileactrón níos mó ag traidhnicí áirithe ná i dtraidhnicí eile. Is é an dianra eileactrón seo an-chosúil le ionsaitheacht de chuid difracsiún solais. Seo a léiríonn an triail go cruinn an nádúr toinne partacail de eileactrón. Is féidir an prionsabal céanna a chur i bhfeidhm ar phróitín agus neutrona freisin.

Déanamh: Meas ar an orginal, forfait maith atá maith le rannú, má  tá infringement seol scaoileadh.