Búnaðarhugmynd sveimavalkastar

Með því að myndunargreiningar, Crompton-greiningar og Bohr-verkefni átóm voru komnar fram, var hugmyndin um ljós eða í raun strálar almennt, sem samsett eru af partíklum eða diskretum Quanta, að fá víða viðtekningu.
Að sama tíma var Huygen-principinn og niðurstöður Young tvöslitsprófains mjög skýr á að ljós væri bili og ekki partíkulstraumur.

Það markandi bilamynstur sem sérstaklega var séð með að sleppa ljósi gegnum tvö slit var örugglega ályktun á bilanaturu ljóss. Þetta gaf aftur upp vandamál náttúru ljóss. Árið 1704 hafði Newton einnig kynnt partíkulnaturu ljóss með hans corpuscular kenningu.

Engin af tveimur kenningunum var nægileg til að útskýra allar ljósnáttúru. Þannig byrjuðu vísindamenn að komast að þeirri ályktun að ljós hefur bæði bilanatur og partíkulnatur. Árið 1924 kom franski eðlisfræðingur, Louis de Broglie, með kenningu. Hann setti fram að öll partíkla í alheimsins er tengd við bilanatur, þ.e. allt í heiminum, hvort sem það sé litill fótón eða stór eldhryggur, allt hefur tengd bila við sig, það er annað málið að bilanaturin sé augljós eða ekki. Hann veiddi bila hverju efni með massa m og orkuhreyfingu p eins og

Hvor h er Planck fasti og p = mv, v er ferð hlutarins.

Þannig vegna stórs massas eldhryggjar, er orkuhreyfingin hans mjög mikil og bilið svo mjög lítill, sem við getum ekki séð. En lítil partíkla eins og elektrón, etc. hafa mjög litla massa og því augljóst bilið eða bilanatur. Þessi kenning de Broglies hjálpar okkur að útskýra greindarmikil orðabréfaskipti í Bohr-verkefni átóm. Elektrón mun vera í orðabréfi ef lengdin hans er jöfn heiltölubroti náttúrulegs bila hans, ef hann getur ekki fullnægt bili sínu, þá verður það orðabréf ekki til.

Frekar útbútur af Davisson og Germer af elektrónbilun frá krystalli og svipað bilamynstur eftir að hafa bomboð tvö slit með elektrónum hafa styrkt kenningu de Broglies eða bilapartíkul dualismi kenningu.

Compton-effekt

Í ljóshlutfalli slær ljós á metali í formi straums partíkla sem kallað er fótón. Orkan fótóns færir virkningsorku einnig eins og færir hreyfiorku útgefnum elektrónum. Þessir fótónir eru partíkul-náttúra ljósbils. Sir Albert Einstein setti fram að ljós er sameinkun margra orkupakka sem kallað er fótónar, þar sem hver fótón inniheldur orku af hf. Hvor h er Planck fasti og f er tíðni ljóss. Þetta er partíkul-náttúra ljósbils. Partíkul-náttúra ljósbils eða aðrar elektromagnetískar bilar geta verið útskýrðar með Compton-effekti.

Í þessu prófi, einn röntgenstraum með tíðni fo og bili λo var hitt á elektrón. Eftir að hitt hafði elektrón með innfallandi röntgenstraumi, var fundið að bæði elektrón og innfallandi röntgenstraumur voru skotuð í tvö ólíka horn við akse innfallandi röntgenstraums. Þessi skotun fylgir orkuvarnarskilyrðum eins og skotun Newtonskra partíkla. Var fundið að eftir skotunina fékk elektrón hraða í ákveðnu átt og innfallandi röntgenstraumur var diffrædd í annarri átt og var einnig séð að diffrædd straumur hefur ólíka tíðni og bili en innfallandi röntgenstraumur. Þar sem orka fótóns breytist með tíðni, er hægt að draga ályktun að innfallandi röntgenstraumur missti orku við skotunina og tíðnin diffræddar straums er alltaf lægra en innfallandi röntgenstraums. Þessi tapaða orka röntgenfótóns gefur hreyfiorku fyrir hreyfingu elektróns. Þessi skotun röntgens eða fótóns og elektróns er eins og Newtonskra partíkla eins og billiard-kulur.

Orka fótóns er gefin af

Þannig getur orkuhreyfing fótóns verið sönnuð sem

Sem má skrifa sem,

Úr jöfnu (1) er hægt að draga ályktun að elektromagnetísk bila með bili λ mun hafa fótón með orkuhreyfingu p.
Úr jöfnu (2) er hægt að draga ályktun að partíkla með orkuhreyfingu p er tengdur við bili λ. Það þýðir að bila hefur partíkul-náttúru, partíkla á hreyfingu sýnir líka bilanatur.

Svo sem við sáum, var þessi ályktun fyrst dregin af De Broglie og þar af leiðandi er hún kend De Broglie-hypóteki. Þar sem bilið fyrir hreyfandi partíkla er lýst sem

Hvor p er orkuhreyfing, h er Planck-fasti og bilið λ er nefnt De Broglie-bili. De Broglie lýsti að eins og elektrón snúa um kjarni, mun það hafa líka bilanatur saman með partíkul-náttúru sinni.

Davisson og Germer próf

Bilanatur elektróns má sanna og setja fram á mörgum mismunandi vegum, en mest vinsælt próf er Davisson og Germer próf árið 1927. Í þessu prófi notuðu þeir straum hröðuðra elektróna sem vanalega hitt á yfirborð nikkel blokkar. Þeir athuguðu mynstur skottra elektróna eftir að hafa hitt á yfirborð nikkel blokkar. Þeir notuðu elektrónþéttleika mælingar til þess. Þó að væntan væri að elektrónin skyldu hafa skotist eftir skotun í mismunandi horn við akse innfallanda elektrónstraums, var fundið að þéttleiki skottra elektróna var meiri í ákveðnum hornum en öðrum. Þetta hornafjölbreytileiki skottra elektróna er mjög svipulegur við bilun ljóss. Þar af leiðandi sýnir þetta próf greindarmikil tilvist bilapartíkul dualismi elektróna. Sama reglan gildir fyrir próton og neitron eins og.

Yfirlýsing: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.