12-04-2011, 05:54 PM
[color="#0000ff"]
[size=3][b]فوتون
[attach=config]1195[/attach]
مقدمه
اين تعارض جوهر ماناي ذره گونه كه با انتشار موج - ذره رخ مي*دهد، نظريه كوانتوم توصيف عيني يابد، آنگاه مي*توانيم موقعيتهاي آن را در لحظات پي در پي مشخص و مسير آن را معين كنيم. اما ذراتي كه مسيرهاي مشخصي را طي مي*كنند، مشخصه نقش تداخلي موج گونه آنها را براي هر نوع ماده*اي كه واقعا قابل مشاهده باشد، ايجاد نمي*كند. در آزمايشگاه ، اين نقشها همچون نقشي از تيك تاكهاي آرايه*اي از آشكار سازها مشاهده مي*شود. تمهيدات مستند نظريه كوانتومي اين نقشها را بوسيله يك تابع موج در فرماليزم رياضي آن نظريه بوجود مي*آورد.
اين تابع موج احتمال آشكار سازي يك تيك تاك را توصيف مي*كند و چشم به راه يك شيء "حقيقي" نيست. بنابراين ، نظريه كوانتومي با نفي اينكه "موج" يا "ذره" "حقيقي" هستند، مسأله موج - ذره را حل مي*كند. به علاوه ، نظريه كوانتومي با آنچه كه از معاني متعارف و رسمي آنها برداشت مي*شود. مفهوم ماده گاهي موج و گاهي ذره است را ندارد.
بر اساس اصل دوبروي ، در مورد ذرات دو حالت ذره*اي و موجي در نظر گرفته مي*شود، كه البته اين خاصيت در دنياي ميكروسكوپي بيشتر مورد مطالعه است. به عنوان مثال ، اگر ذره*اي به جرم يك گرم كه با سرعت معمولي در حال حركت است، در نظر بگيريم طول موج منتسب به اين ذره ، چنان كوچك خواهد بود كه اصلا قابل ملاحظه نيست. اما در مورد ذراتي مانند الكترون ، اين طول موج قابل توجه است. بنابراين با توسل به اين اصل مي*توان تابش الكترومغناطيسي را نيز متشكل از ذراتي دانست كه اين ذرات را فوتون مي*گويند.
واقعيت كوانتومهاي نور
نظريه پلانك در ارتباط با بسته*هاي انرژي تابشي ، تا اندازه*اي مبهم بود و فقط به عنوان مبنايي براي توزيع آماري انرژي ميان طول موجهاي مختلف در طيف الكترومغناطيسي بكار مي*رفت. پنج سال بعد از "پلانك" ، "آلبرت انيشتين" توانست اين مفهوم را به صورت مشخص*تري بيان كند. انيشتين مفهوم كوانتومي نور را براي توجيه اثر فوتوالكتريك بكار برد. بر اين اساس ، فوتون*ها كه داراي انرژي معيني هستند، بعد از برخورد با الكترون*هاي اتم ، انرژي خود را به آنها داده ، خود از بين مي*روند. اين امر مي*تواند به عنوان يك مسئله برخورد ميان دو ذره با استفاده از نظريه برخورد توضيح داده شود.
بعد از برخورد ، فوتون از بين مي*رود و الكترون با انرژيي كه از فوتون مي*گيرد، از ماده جدا مي*شود و سبب ايجاد يك جريان فوتوالكتروني در مدار خارجي مي*گردد. مقدار جريان در مدار خارجي ، بسته به تعداد فوتونهايي كه بر سطح ماده موجود در كاتد تابيده مي*شود، متفاوت خواهد بود.
تأييدي ديگر بر وجود فوتون
آزمايش ديگري كه توانست وجود فوتونها را بصورت تجربي به اثبات رساند، مربوط به آزمايش است كه توسط "كامپتون" انجام شد. اين آزمايش كه بعدها نام اثر كامپتون را بر خود گرفت، به اين صورت بود كه تابش الكترومغناطيسي يا فوتون*ها توسط مواد مختلف پراكنده مي*شود. به بيان ديگر ، در اين آزمايش فوتون بعد از تابش مقداري از انرژي خود را به يك الكترون تقريبا آزاد منتقل مي*كرد و خود با انرژي كمتر در راستاي ديگر منحرف مي*شد. نتايج اين آزمايش كه با استفاده از مفهوم كوانتومي نور صورت مي*گرفت، با نتايج تجربي كاملا تطابق داشت.
[attach=config]1196[/attach]
جرم فوتون
واقعيت جرم فوتون ، به خاصيت عكس مجذوري قانون كولن بر مي*گردد. بر اساس قانون كولن ، نيروي الكتريكي كه دو ذره باردار به يكديگر وارد مي*كنند، نيرويي است كه با مجذور فاصله بين آنها نسبت معكوس دارد. اما اين مطالب در تمام شرايط دقيقا درست نيستند، يعني در فواصل خيلي كوچكتر انحرافاتي وجود دارد و اين نيرو دقيقا عكس مجذوري نيست. در اين حالت بايد فوتونها را ذراتي داراي جرم بدانيم. اما در موارد ديگر كه تقريبا بيشتر موارد را شامل مي*شود، اين نيرو دقيقا عكس مجذوري است. بنابراين در اين حالت بايد فوتونها را ذراتي بدون جرم تصور كنيم.
منبع: رشد
[/b][/color]
[size=3][b]فوتون
[attach=config]1195[/attach]
مقدمه
اين تعارض جوهر ماناي ذره گونه كه با انتشار موج - ذره رخ مي*دهد، نظريه كوانتوم توصيف عيني يابد، آنگاه مي*توانيم موقعيتهاي آن را در لحظات پي در پي مشخص و مسير آن را معين كنيم. اما ذراتي كه مسيرهاي مشخصي را طي مي*كنند، مشخصه نقش تداخلي موج گونه آنها را براي هر نوع ماده*اي كه واقعا قابل مشاهده باشد، ايجاد نمي*كند. در آزمايشگاه ، اين نقشها همچون نقشي از تيك تاكهاي آرايه*اي از آشكار سازها مشاهده مي*شود. تمهيدات مستند نظريه كوانتومي اين نقشها را بوسيله يك تابع موج در فرماليزم رياضي آن نظريه بوجود مي*آورد.
اين تابع موج احتمال آشكار سازي يك تيك تاك را توصيف مي*كند و چشم به راه يك شيء "حقيقي" نيست. بنابراين ، نظريه كوانتومي با نفي اينكه "موج" يا "ذره" "حقيقي" هستند، مسأله موج - ذره را حل مي*كند. به علاوه ، نظريه كوانتومي با آنچه كه از معاني متعارف و رسمي آنها برداشت مي*شود. مفهوم ماده گاهي موج و گاهي ذره است را ندارد.
بر اساس اصل دوبروي ، در مورد ذرات دو حالت ذره*اي و موجي در نظر گرفته مي*شود، كه البته اين خاصيت در دنياي ميكروسكوپي بيشتر مورد مطالعه است. به عنوان مثال ، اگر ذره*اي به جرم يك گرم كه با سرعت معمولي در حال حركت است، در نظر بگيريم طول موج منتسب به اين ذره ، چنان كوچك خواهد بود كه اصلا قابل ملاحظه نيست. اما در مورد ذراتي مانند الكترون ، اين طول موج قابل توجه است. بنابراين با توسل به اين اصل مي*توان تابش الكترومغناطيسي را نيز متشكل از ذراتي دانست كه اين ذرات را فوتون مي*گويند.
واقعيت كوانتومهاي نور
نظريه پلانك در ارتباط با بسته*هاي انرژي تابشي ، تا اندازه*اي مبهم بود و فقط به عنوان مبنايي براي توزيع آماري انرژي ميان طول موجهاي مختلف در طيف الكترومغناطيسي بكار مي*رفت. پنج سال بعد از "پلانك" ، "آلبرت انيشتين" توانست اين مفهوم را به صورت مشخص*تري بيان كند. انيشتين مفهوم كوانتومي نور را براي توجيه اثر فوتوالكتريك بكار برد. بر اين اساس ، فوتون*ها كه داراي انرژي معيني هستند، بعد از برخورد با الكترون*هاي اتم ، انرژي خود را به آنها داده ، خود از بين مي*روند. اين امر مي*تواند به عنوان يك مسئله برخورد ميان دو ذره با استفاده از نظريه برخورد توضيح داده شود.
بعد از برخورد ، فوتون از بين مي*رود و الكترون با انرژيي كه از فوتون مي*گيرد، از ماده جدا مي*شود و سبب ايجاد يك جريان فوتوالكتروني در مدار خارجي مي*گردد. مقدار جريان در مدار خارجي ، بسته به تعداد فوتونهايي كه بر سطح ماده موجود در كاتد تابيده مي*شود، متفاوت خواهد بود.
تأييدي ديگر بر وجود فوتون
آزمايش ديگري كه توانست وجود فوتونها را بصورت تجربي به اثبات رساند، مربوط به آزمايش است كه توسط "كامپتون" انجام شد. اين آزمايش كه بعدها نام اثر كامپتون را بر خود گرفت، به اين صورت بود كه تابش الكترومغناطيسي يا فوتون*ها توسط مواد مختلف پراكنده مي*شود. به بيان ديگر ، در اين آزمايش فوتون بعد از تابش مقداري از انرژي خود را به يك الكترون تقريبا آزاد منتقل مي*كرد و خود با انرژي كمتر در راستاي ديگر منحرف مي*شد. نتايج اين آزمايش كه با استفاده از مفهوم كوانتومي نور صورت مي*گرفت، با نتايج تجربي كاملا تطابق داشت.
[attach=config]1196[/attach]
جرم فوتون
واقعيت جرم فوتون ، به خاصيت عكس مجذوري قانون كولن بر مي*گردد. بر اساس قانون كولن ، نيروي الكتريكي كه دو ذره باردار به يكديگر وارد مي*كنند، نيرويي است كه با مجذور فاصله بين آنها نسبت معكوس دارد. اما اين مطالب در تمام شرايط دقيقا درست نيستند، يعني در فواصل خيلي كوچكتر انحرافاتي وجود دارد و اين نيرو دقيقا عكس مجذوري نيست. در اين حالت بايد فوتونها را ذراتي داراي جرم بدانيم. اما در موارد ديگر كه تقريبا بيشتر موارد را شامل مي*شود، اين نيرو دقيقا عكس مجذوري است. بنابراين در اين حالت بايد فوتونها را ذراتي بدون جرم تصور كنيم.
منبع: رشد
[/b][/color]