Πέμπτη 24 Αυγούστου 2017

Το νοητό πείραμα της διπλής σχισμής του Thomas Young εφαρμοσμένο για τη συμβολή μεμονωμένων ηλεκτρονίων.


Πείραμα Νο 1:

Ούτε ο Isaak Newton αλλά ούτε και ο Thomas Young ήταν τελείως σωστοί στις απόψεις τους για το φως.  Το φως δεν είναι απλά φτιαγμένο από σωματίδια ούτε και μπορεί να περιγραφτεί καθαρά σαν κύμα. Στις αρχές του 20ου αιώνα, ο Max Planck και λίγο αργότερα ο Albert Einstein, έδειξαν  ότι το φως εκπέμπεται και απορροφάται σε πακέτα ενέργειας που λέγονται φωτόνια. 
Το 1924 ο Γάλλος φυσικός Louis  de Broglie πρότεινε  ότι τα ηλεκτρόνια και άλλα τμήματα ύλης, τα οποία μέχρι τότε είχαν αντιμετωπιστεί μόνο ως υλικά σωματίδια, έχουν επίσης ιδιότητες κυμάτων όπως πλάτος και συχνότητα. Αργότερα, το 1927  η κυματική φύση των ηλεκτρονίων επαληθεύτηκε πειραματικά από τους C.J. Davisson και L.H. Germer στη Νέα Υόρκη και από τον G.P. Thomson στο Aberdeen της Σκοτίας. Η κβαντική θεωρία, έδειξε ότι τα φωτόνια και τα υποατομικά σωματίδια όπως τα ηλεκτρόνια εκδηώνουν διπλή φύση. Συμπεριφέρονται και ως σωματίδια και ως κύματα.
Για να εξηγήσουν την υπόθεση αυτή οι φυσικοί συχνά χρησιμοποιούσαν ένα νοητικό πείραμα, στο οποίο το πείραμα του Young με τη διπλή σχισμή και το φως πραγματοποιείται με τη χρήση μίας δέσμης ηλεκτρονίων αντί για φωτόνια. 
Μία δέσμη ηλεκτρονίων προσκρούει σε ένα πέτασμα με δύο σχισμές από τις οποίες περνούνε τα ηλεκτρόνια και αποτυπώνονται σε μία επιφάνεια πίσω από το πέτασμα. Ακολουθώντας τους νόμους της κβαντομηχανικής η δέσμη των σωματιδίων θα χωριζόταν στα δύο και η σύνθεση των επιμέρους δεσμίδων θα αλληλεπιδρούσε με τέτοιο τρόπο, ώστε να σχηματιστεί το ίδιο σχήμα των φωτεινών και σκοτεινών λωρίδων, όπως γίνεται και με την περίπτωση που το πείραμα εκτελείται με μία φωτεινή δέσμη.

                






Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου