«Դեյվիսոն-Ջերմերի փորձ»–ի խմբագրումների տարբերություն

չ
վերջակետների ուղղում, փոխարինվեց: ր: → ր։ (35) oգտվելով ԱՎԲ
չ
չ (վերջակետների ուղղում, փոխարինվեց: ր: → ր։ (35) oգտվելով ԱՎԲ)
| doi =
| id =
| accessdate = December 5, 2012}}</ref>: Ըստ [[Լուի դը Բրոյլ]]ի հիպոթեզի (1924թ.)՝ [[մատերիա]]յի մասնիկները, ինչպես օրինակ էլեկտրոնները, ունեն [[ալիք]]ային հատկություններ:հատկություններ։ Այս փորձը ոչ միայն վճռական նշանակություն ունեցավ դը Բրոյլի հիպոթեզի հաստատման համար և ցույց տվեց մասնիկ-ալիքային երկվությունը, այլև կարևոր պատմական զարգացում հանդիսացավ [[քվանտային մեխանիկա]]յի և [[Շրյոդինգերի հավասարում|Շրյոդինգերի հավասարման]] կայացման համար:համար։
 
== Նկարագրությունը ==
[[Պատկեր:Davisson and Germer.jpg|thumb|Դեյվիսոնը և Ջերմերը]]
Դեյվիսոնի և Ջերմերի իրական նպատակը [[նիկել]]ի մակերևույթի ուսումնասիրությունն էր:էր։ Մոնոքրոմատիկ դանդաղ էլեկտրոնների փունջը ուղղելով նիկելի միաբյուրեղի թիրախին՝ անհրաժեշտ էր դիտարկել էլեկտրոնների ցրման անկյունները:անկյունները։ Նույնիսկ լավ հղկված, ողորկ բյուրեղի մակերևույթը չափազանց խորդուբորդ է էլեկտրոնների համար, և սպասվում էր, որ անդրադարձումը պիտի լինի խիստ ցրված<ref name="Hugh D. Young 2004">Hugh D. Young, Roger A. Freedman: ''University Physics, Ed. 11.'' Pearson Education, Addison Wesley, San Francisco 2004, 0-321-20469-7, S. 1493-1494.</ref>:
 
Էլեկտրոնների արագությունը որոշվում է էլեկտրոնային խողովակի <math>\scriptstyle U</math> լարումով. <math>\scriptstyle U=\sqrt{\frac{2eU}{m_e}}.</math>:
 
Օդի մոլեկուլների հետ բախումից խուսափելու համար սարքավորումը տեղավորվում է վակուումային խցիկում:խցիկում։ Փորձում չափվել է ցրված էլեկտրոնային փնջի ինտենսիվության կախումը ցրման <math>\ 0<\theta<90^o,</math> անկյունից, <math>\ 0<\varphi<360^o</math> ազիմուտային անկյունից, փնջում էլեկտրոնների <math>\ \upsilon</math> արագությունից:արագությունից։ Փորձերը ցույց տվեցին, որ անկյունների և արագությունների տարբեր արժեքների դեպքում անդրադարձված փնջերում դիտվում են ինտենսիվության մաքսիմումներ և մինիմումներ:մինիմումներ։
 
[[Պատկեր:Դեյվիսըն-Ջերմերի փորձ.svg|thumb|left|Փորձի սխեմատիկ պատկերը]]
 
Ցրված էլեկտրոնների քանակը չափող դետեկտորը գրանցում է միայն առաձգական ցրումները:ցրումները։
Փորձի ընթացքում միջադեպի հետևանքով օդ թափանցեց վակուումային խցիկ, ինչի հետևանքով նիկելի մակերևույթին օքսիդի թաղանթ առաջացավ:առաջացավ։ Այն հեռացնելու համար Դեյվիսոնը և Ջերմերը նմուշը տաքացրեցին բարձրջերմաստիճանային հնոցում, առանց իմանալու, որ դրա հետևանքով մինչ այդ բազմաբյուրեղային նիկելային կառուցվածքը վերածվելու է մեծ միաբյուրեղի<ref name="Hugh D. Young 2004"/>: Երբ փորձը նորից սկսեցին, էլեկտրոնները բախվեցին նիկելի մակերևույթի [[ատոմ]]ների հետ, որոնք առաջացել էին նիկելի բյուրեղի ներսի բյուրեղային հարթություններից:հարթություններից։ Նման բյուրեղային կառուցվածքը կարող է ծառայել որպես եռաչափ դիֆրակցիայի ցանց:ցանց։
 
 
''n''&nbsp;=&nbsp;1, ''θ''&nbsp;=&nbsp;50° և նիկելի բյուրեղային հարթությունների տարածության դեպքում (''d''&nbsp;=&nbsp;0.091&nbsp;նմ) ստացվում են ռենտգենյան ճառագայթների ցրումը<ref name=EisbergResnick/>:
 
Էլեկտրոնային խողովակին կիրառված լարումը փոփոխելով՝ կարելի է գտնել դիֆրակցիայի ենթարկված էլեկտրոնների առավելագույն ինտենսիվությունը տարբեր անկյունների համար:համար։ Ամենամեծ ինտենսիվությունը դիտարկվեց θ = 50° անկյան տակ, երբ լարումը 54 Վ է, իսկ էլեկտրոնների կինետիկ էներգիան՝ {{Նշանակումների տեքստ|54|ul=էՎ}}<ref name=EisbergResnick/>:
 
[[Դը Բրոյլի առնչություններ]]ի և Բրեգի օրենքի համաձայն, {{Նշանակումների տեքստ|54|u=էՎ}} ունեցող փնջի ալիքի երկարությունը {{Նշանակումների տեքստ|0.167|u=նմ}} է:է։ Դիֆրակցիայի ցանցի հավասարման միջոցով փորձի արդյունքը ստացվեց {{Նշանակումների տեքստ|0.165|u=նմ}}, ինչը խիստ մոտ է տեսական կանխատեսումներին:կանխատեսումներին։
Այս պատահական հայտնագործությունը մասնիկի՝ ալիքային հատկություններ ունենալու հիպոթեզը հաստատող առաջին ուղղակի վկայությունն էր:էր։
Քանի որ այս փորձը կատարվել էր էլեկտրոնների փնջի համար, անհրաժեշտ էր ապացուցել, որ ալիքային հատկությունները բնորոշ են ոչ միայն էլեկտրոնների համախմբությանը, այլև՝ առանձին էլեկտրոնին:էլեկտրոնին։ Դա 1948 թ. հաստատեց ռուս ֆիզիկոս Ֆաբրիկանտը:Ֆաբրիկանտը։ Նա ցույց տվեց, որ նույնիսկ շատ թույլ էլեկտրոնային փնջի դեպքում, երբ յուրաքանչյուր էլեկտրոն սարքավորումով անցնում է մյուսներից անկախ (ժամանակահատվածը երկու էլեկտրոնների անցնելու միջև 104 անգամ մեծ է մեկ էլեկտրոնի անցնելու ժամանակից), առաջացած դիֆրակցիայի պատկերը չի տարբերվում մի քանի միլրոն անգամ ավելի ինտենսիվ էլեկտրոնային փնջի առաջացրած պատկերից:պատկերից։ Հետևաբար, մասնիկների ալիքային հատկությունը կոլեկտիվի հատկությունը չէ, այլ՝ առանձին մասնիկի:մասնիկի։
 
== Հետևանքները ==
Հետագայում դիֆրակցիոն երևույթներ հայտնաբերվեցին նաև նեյտրոնների, պրոտոնների, ատոմների և մոլեկուլների փնջերի դեպքում:դեպքում։ Դա վերջնականապես ապացուցեց միկրոմասնիկների ալիքային բնույթը և թույլ տվեց միկրոմասնիկների շարժումը նկարագրել ալիքային պրոցեսի տեսքով, որը բնութագրող ալիքի երկարությունը հաշվարկվում է դը Բրոյլի բանաձևով:բանաձևով։
Միկրոմասնիկների ալիքային հատկությունների բացահայտումը թույլ տվեց զարգացնել նյութի կառուցվածքի ուսումնասիրման նոր մեթոդներ, ինչպես օրինակ էլեկտրոնագրաֆիան և նեյտրոնագրաֆիան:նեյտրոնագրաֆիան։ Փորձը նաև սկիզբ հանդիսացավ ֆիզիկայի նոր բաժնի՝ էլեկտրոնային օպտիկայի համար:համար։
 
== Պատմությունը ==
[[Մաքսվելի հավասարումներ]]ից ելնելով, 19-րդ դարի վերջին պատկերացնում էին, որ լույսը կազմված է էլեկտրամագնիսական դաշտի ալիքներից, իսկ մատերիան՝ մասնիկներից:մասնիկներից։ 1905թ., [[ֆոտոէֆեկտ|ֆոտոելեկտրական երևույթը]] բացատրելու համար [[Ալբերտ Այնշտայն|Ա. Այնշտայնը]] լույսը նկարագրեց որպես դիսկրետ և լոկալացված էներգիայի քվանտ (ինչը հետագայում կոչվեց [[ֆոտոն]]): Այդ աշխատության համար 1921թ. նա ստացավ ֆիզիկայի [[Նոբելյան մրցանակ]]: 1927թ. [[Լուի դը Բրոյլ]]ը հրապարակեց իր թեզը [[մասնիկ-ալիքային երկվություն|մասնիկ-ալիքային երկվության]] վերաբերյալ:վերաբերյալ։ Դրա գաղափարն այն էր, որ ամբողջ մատերիան ի հայտ է բերում ֆոտոնի մասնիկ-ալիքային հատկություններ<ref name=EisbergResnick>
{{cite book
|author=R. Eisberg, R. Resnick
|isbn=0-471-87373-X
}}</ref>։
Համաձայն դը Բրոյլի, մատերիան և ճառագայթումը նույնն են:են։ Մասնիկի E էներգիան և նրան առնչվող ալիքի ν հաճախությունը կապված են [[Պլանկի հաստատուն#Հայտնաբերման պատմությունը|Պլանկի առնչությունով]]՝
:<math>E=h\nu\,</math>
Մասնիկի p իմպուլսի և ալիքի երկարության կապը հայտնի է որպես [[դը Բրոյլի առնչություններ]]՝
:<math>p=\frac{h}{\lambda},</math>
որտեղ h-ը [[Պլանկի հաստատուն]]ն է:է։
 
Դեյվիսոն-Ջերմերի փորձում կարևոր ներդրում ունի [[Վալտեր Էլսասեր]]ը (1920թ., Գյոթինգեն), ով նկատեց, որ մատերիայի մասնիկ-ալիքային բնույթը կարելի է հայտնաբերել բյուրեղային պինդ մարմինների վրա էլեկտրոններ ցրելու փորձերի միջոցով, ճիշտ ինչպես ռենտգենյան ճառագայթների ալիքային բնույթն է հաստատվել<ref name=EisbergResnick/><ref>
}}</ref>:
 
Էլսասերի այս առաջարկությունը հետագայում նրա ավագ գործընկեր Մաքս Բոռնը (ավելի ուշ՝ Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր) հաղորդեց Անգլիայի ֆիզիկոսներին:ֆիզիկոսներին։ Դեյվիսոնի և Ջերմերի փորձից հետո արդյունքները բացատրվեցին Էլսասերի դատողություններով:դատողություններով։ Փորձը դրվել էր ոչ թե դը Բրոյլի հիպոթեզը հաստատելու, այլ՝ նիկելի մակերևույթը ուսումնասիրելու նպատակով:նպատակով։
 
1927 թ. Բելի լաբորատորիայում Դեյվիսոնը և Ջերմերը դանդաղ շարժվող էլեկտրոններն ուղղեցին բյուրեղային նիկելի թիրախին:թիրախին։ Անդրադարձված էլեկտրոններին ինտենսիվության անկյունային կախվածությունը չափելուց հետո պարզվեց, դիֆրակցիայի պատկերը նույնն է, ինչ ռենտգենյան ճառագայթների համար Բրեգի նկարագրածը:նկարագրածը։ Փորձը նրանցից անկախ կրկնեց [[Ջորջ Թոմսոն]]ը:ը։ 1937թ. Դեյվիսոնը և Թոմսոնը դրա համար Նոբելյան մրցանակ ստացան<ref name=EisbergResnick/><ref>
{{cite web
|author=The Nobel Foundation (Clinton Joseph Davisson and George Paget Thomson)
|publisher=The Nobel Foundation 1937
}}</ref>:
Փորձով հաստատվեց դը Բրոյլի հիպոթեզը նյութի՝ մասնիկ-ալիքային բնույթ ունենալու մասին:մասին։ Այսպիսով, [[Արթուր Կոմպտոն|Կոմպտոնի]] հայտնաբերած [[Կոմպտոնի էֆեկտ|երևույթի]]<ref>
{{cite web
|author=The Nobel Foundation (Arthur Holly Compton and Charles Thomson Rees Wilson)
|title=Arthur Holly Compton for his discovery of the effect named after him and Charles Thomson Rees Wilson for his method of making the paths of electrically charged particles visible by condensation of vapour
|publisher=The Nobel Foundation 1927
}}</ref> հետ միասին հաստատվեց մասնիկ-ալիքային երկվությունը, ինչը հիմնարար քայլ էր քվանտային ֆիզիկայում:ֆիզիկայում։
 
== Ծանոթագրություններ ==
144 973

edits