12–MA’RUZA. MIKROZARRALARNING KORPUSKULYAR-
TO’LQIN DUALIZMI
12.1. Mikrozarralarning to‘lqin tabiati. Zarra – to‘lqin dualizmi.
Elektronlar difraksiyasi
Yorug‘lik ham zarra, ham to‘lqin xususiyatiga ega. Bunday ikki
xususiyatga ega bo‘lishlik
dualizm deyiladi.
Keyinchalik de-Broyl har qanday
katta tezlik bilan harakat
qilayotgan elementar zarrachalar ham dualizm xususiyatiga ega
degan g‘oyani ilgari surdi. Masalan, tezlashtirilgan elektonlar,
protonlar va neytronlar ikki xil xususiyatga ega ekan.
De-Broyl
to‘lqin xususiyat va zarra xususiyat orasidagi bog‘lanishni
quyidagicha aniqladi.
Masalan, yorug‘lik energiyasi:
(12.1)
(12.2)
(12.3)
Bu ifodalardan:
Yorug‘lik uchun:
(12.4)
Har qanday zarra uchun:
(12.5)
bu yerda, λ – harakatdagi zarraning to‘lqin uzunligi;
– zarraning
massasi; – tezligi.
Zarraning de-Broyl to‘lqin uzunligi juda kichikdir, uning tartibi
10
–10
m ni tashkil qiladi. Bu rentgen nurlar to‘lqin
uzunligining
tartibidir. Shu tufayli Lui de-Broyl gipotezasining to‘g‘ri ekanligini
isbotlashda rentgen nurlarini o‘rganish usullaridan foydalaniladi.
Devison va Jermer de-Broyl gipotezasining to‘g‘ri ekanligini
tekshirish maqsadida 1927-yilda elektronlar
oqimi bilan nikel
monokristalini
bombardimon
qildilar
va
uning
sirtidan
elektronlarning qaytishini o‘rgandilar. Ular energiyasi bir necha o‘n
elektronvolt bo‘lgan elektronlar oqimining nikel monokristaliga
tushish burchagini o‘zgartirgan holda qaytgan elektronlar oqimi
intensivligining o‘zgarishini qayd qilib bordilar.
Bu intensivlik
elektronlar oqimining ma’lum bir tushish burchagida maksimal
qiymatga ega bo‘ladi. U esa nikel monokristalidan qaytgan
elektronlarning deBroyl to‘lqinlarining interferensiyasi natijasidir.
Ushbu natija esa Lui de-Broyl gipotezasi to‘g‘ri ekanligini isbotidir.
Tomson va Tartakovskiy de-Broyl gipotezasining to‘g‘ri
ekanligini tekshirish maqsadida elektronlar
difraksiyasini roentgen
nurlarini
o‘rganish usullarining biridan foydalangan holda
o‘rgandilar. Ular elektronlar oqimini metall plastinka orqali
o‘kazdilar.
Ularning fikricha, metall plastinkadan sochilgan
elektronlar qurilmaga kiritilgan fotoplastinkada interferension
halqalarni hosil qilishi kerak edi.
Haqiqatan ham, Tomson va Tartakovskiy
tajribalarida ana
shunday interferension halqalar kuzatildi. Bu natija esa de-Broyl
gipotezasining
yoki
de-Broyl
tenglamalarining
to‘g‘riligini
ko‘rsatuvchi natija bo‘lib hisoblanadi.
Shu narsani aytish kerakki, to‘lqin
xossalar makroskopik
jismlar uchun ham xos, ammo kichikligi tufayli biz ularni
sezmaymiz.
Misol uchun, 100 m/s tezlik bilan harakatlanayotgan 1
kg massali jismga to‘lqin uzunligi
bo‘lgan de-Broyl to‘lqin mos keladi. Bunday uzunlikni o‘lchab
bo‘lmaydi.
Klassik fizikada moddiy nuqta deb qaralishi mumkin bo‘lgan
jism fazoda istalgan vaqt oralig‘ida ma’lum bir nuqtada bo‘lishi
mumkin va u yerda zarra yoki jism harakatlanayotgan bo‘lsa, biror
bir
impulsga ega bo‘ladi. Demak, klassik fizikada ana shu
nuqtada jism yoki zarraning koordinatasini va impulsini katta aniqlik
bilan o‘lchash mumkin ekan.
