सामग्री।

1. परिचय।
2. प्रकाश के तरंग गुण.

ए) फैलाव।

बी) विवर्तन।

ग) ध्रुवीकरण

1. प्रकाश के क्वांटम गुण.

ए) फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव।

बी) कॉम्पटन प्रभाव।

5। उपसंहार।

6. प्रयुक्त साहित्य की सूची.

परिचय।

पहले से ही प्राचीन काल में, प्रकाश की प्रकृति के प्रश्न को हल करने के लिए तीन मुख्य दृष्टिकोण रेखांकित किए गए थे। इन तीन दृष्टिकोणों ने बाद में दो प्रतिस्पर्धी सिद्धांतों - प्रकाश के कणिका और तरंग सिद्धांतों - को आकार दिया।

अधिकांश प्राचीन दार्शनिकों और वैज्ञानिकों ने प्रकाश को एक चमकदार शरीर और मानव आँख को जोड़ने वाली कुछ किरणों के रूप में देखा। वहीं, उनमें से कुछ का मानना ​​था कि इंसान की आंखों से निकलने वाली किरणें संबंधित वस्तु को महसूस करती हुई प्रतीत होती हैं। इस दृष्टिकोण के बड़ी संख्या में अनुयायी थे, जिनमें यूक्लिड भी था। पहला कानून बनाना ज्यामितीय प्रकाशिकी, प्रकाश के सीधारेखीय प्रसार का नियम,यूक्लिड लिखा: “आंखों से निकलने वाली किरणें चारों ओर फैलती हैं सीधे रास्ते" टॉलेमी और कई अन्य वैज्ञानिकों और दार्शनिकों का भी यही विचार था।

हालाँकि, बाद में, पहले से ही मध्य युग में, प्रकाश की प्रकृति का यह विचार अपना अर्थ खो देता है। इन विचारों का पालन करने वाले वैज्ञानिक कम होते जा रहे हैं। और 17वीं शताब्दी की शुरुआत तक। इस दृष्टिकोण को पहले ही भुला दिया गया माना जा सकता है। इसके विपरीत, अन्य लोगों का मानना ​​था कि किरणें एक चमकदार शरीर द्वारा उत्सर्जित होती हैं और, मानव आंख तक पहुंचकर, चमकदार वस्तु की छाप छोड़ती हैं। यह दृष्टिकोण परमाणुवादियों डेमोक्रिटस, एपिकुरस और ल्यूक्रेटियस द्वारा रखा गया था।

प्रकाश की प्रकृति पर बाद का दृष्टिकोण, 17वीं शताब्दी में, प्रकाश के कणिका सिद्धांत में आकार लिया, जिसके अनुसार प्रकाश एक चमकदार शरीर द्वारा उत्सर्जित कुछ कणों की एक धारा है।

प्रकाश की प्रकृति पर तीसरा दृष्टिकोण अरस्तू द्वारा व्यक्त किया गया था। उन्होंने प्रकाश को अंतरिक्ष (एक माध्यम में) में फैलने वाली एक क्रिया या गति के रूप में माना। अरस्तू की राय को उसके समय में बहुत कम लोग साझा करते थे। लेकिन बाद में, 17वीं सदी में फिर से उनका दृष्टिकोण विकसित हुआ और प्रकाश के तरंग सिद्धांत की नींव पड़ी।

17वीं शताब्दी के मध्य तक, ऐसे तथ्य जमा हो गए थे जिन्होंने वैज्ञानिक सोच को ज्यामितीय प्रकाशिकी की सीमाओं से परे धकेल दिया था। प्रकाश की तरंग प्रकृति के सिद्धांत की ओर वैज्ञानिक विचार को आगे बढ़ाने वाले पहले वैज्ञानिकों में से एक चेक वैज्ञानिक मार्ज़ी थे। उनका काम न केवल प्रकाशिकी के क्षेत्र में, बल्कि यांत्रिकी और यहां तक ​​कि चिकित्सा के क्षेत्र में भी जाना जाता है। 1648 में उन्होंने प्रकाश फैलाव की घटना की खोज की।

17वीं सदी में प्रकाशिकी के विकास के संबंध में, प्रकाश की प्रकृति का प्रश्न अधिक से अधिक रुचि आकर्षित करने लगा। इस मामले में, प्रकाश के दो विरोधी सिद्धांतों का निर्माण धीरे-धीरे होता है: कणिका और तरंग। प्रकाश के कणिका सिद्धांत के विकास के लिए अधिक अनुकूल भूमि थी। दरअसल, ज्यामितीय प्रकाशिकी के लिए यह विचार बिल्कुल स्वाभाविक था कि प्रकाश विशेष कणों की एक धारा है। इस सिद्धांत के दृष्टिकोण से प्रकाश के सीधारेखीय प्रसार, साथ ही परावर्तन और अपवर्तन के नियमों को अच्छी तरह से समझाया गया था।

पदार्थ की संरचना का सामान्य विचार भी प्रकाश के कणिका सिद्धांत से टकराता नहीं था। उस समय, पदार्थ की संरचना पर विचार परमाणुवाद पर आधारित थे। सभी शरीर परमाणुओं से बने हैं। परमाणुओं के बीच खाली जगह होती है. विशेष रूप से, तब यह माना जाता था कि अंतरग्रहीय स्थान खाली था। इसमें से रोशनी फैलती है खगोलीय पिंडप्रकाश कणों की धाराओं के रूप में। अत: यह बिल्कुल स्वाभाविक है कि 17वीं शताब्दी में। ऐसे कई भौतिक विज्ञानी थे जो प्रकाश के कणिका सिद्धांत का पालन करते थे। इसी समय, प्रकाश की तरंग प्रकृति का विचार विकसित होना शुरू हुआ। डेसकार्टेस को प्रकाश के तरंग सिद्धांत का संस्थापक माना जा सकता है।

कणिका एवं तरंग गुणों की एकता विद्युत चुम्बकीय विकिरण.

इस खंड में चर्चा की गई घटनाएँ - ब्लैक बॉडी रेडिएशन, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव, कॉम्पटन प्रभाव - फोटॉन की एक धारा के रूप में प्रकाश की क्वांटम (कॉर्पसकुलर) अवधारणाओं के प्रमाण के रूप में काम करती हैं। दूसरी ओर, प्रकाश का हस्तक्षेप, विवर्तन और ध्रुवीकरण जैसी घटनाएं प्रकाश की तरंग (विद्युत चुम्बकीय) प्रकृति की पुष्टि करती हैं। अंत में, प्रकाश के दबाव और अपवर्तन को तरंग और क्वांटम दोनों सिद्धांतों द्वारा समझाया गया है। इस प्रकार, विद्युत चुम्बकीय विकिरण परस्पर अनन्य गुणों - निरंतर (तरंगें) और असतत (फोटॉन) की एक अद्भुत एकता को प्रकट करता है, जो एक दूसरे के पूरक हैं।

एक करीबी निगाह ऑप्टिकल घटनाइस निष्कर्ष पर पहुंचाता है कि निरंतरता गुणों की विशेषता है विद्युत चुम्बकीयप्रकाश तरंग की तुलना फोटॉन के विशिष्ट गुणों से नहीं की जानी चाहिए। प्रकाश, कणिका और तरंग दोनों गुणों से युक्त, अपनी अभिव्यक्ति में कुछ पैटर्न प्रकट करता है। इस प्रकार, प्रकाश के तरंग गुण इसके प्रसार, हस्तक्षेप, विवर्तन, ध्रुवीकरण और कणिका गुणों के नियमों में प्रकट होते हैं - पदार्थ के साथ प्रकाश की बातचीत की प्रक्रियाओं में। कैसे अधिक लम्बाईतरंगें, फोटॉन की ऊर्जा और गति जितनी कम होगी और प्रकाश के क्वांटम गुणों की खोज करना उतना ही कठिन होगा (उदाहरण के लिए, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की लाल सीमा का अस्तित्व इसके साथ जुड़ा हुआ है)। इसके विपरीत, तरंग दैर्ध्य जितना छोटा होगा, फोटॉन की ऊर्जा और गति उतनी ही अधिक होगी और तरंग गुणों का पता लगाना उतना ही कठिन होगा (उदाहरण के लिए, एक्स-रे विकिरण के तरंग गुण (विवर्तन) क्रिस्टल का उपयोग करने के बाद ही खोजे गए थे) विवर्तन झंझरी के रूप में)।

प्रकाश के दोहरे कण-तरंग गुणों के बीच संबंध को समझाया जा सकता है यदि हम, क्वांटम ऑप्टिक्स की तरह, प्रकाश को देखने के नियमों पर विचार करने के लिए एक सांख्यिकीय दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, एक झिरी द्वारा प्रकाश के विवर्तन में यह तथ्य शामिल होता है कि जब प्रकाश झिरी से होकर गुजरता है, तो फोटॉन अंतरिक्ष में पुनर्वितरित हो जाते हैं। चूँकि फोटॉन के स्क्रीन पर विभिन्न बिंदुओं से टकराने की संभावना समान नहीं है, इसलिए एक विवर्तन पैटर्न उत्पन्न होता है। स्क्रीन की रोशनी स्क्रीन के प्रति यूनिट क्षेत्र में फोटॉनों के टकराने की संभावना के समानुपाती होती है। दूसरी ओर, तरंग सिद्धांत के अनुसार, रोशनी स्क्रीन पर एक ही बिंदु पर प्रकाश तरंग के आयाम के वर्ग के समानुपाती होती है। इस तरह, अंतरिक्ष में किसी दिए गए बिंदु पर प्रकाश तरंग के आयाम का वर्ग फोटॉन के किसी दिए गए बिंदु से टकराने की संभावना का माप है।

प्रकाश के तरंग गुण.

1.1 फैलाव.

न्यूटन ने दूरबीनों में सुधार के प्रयासों के सिलसिले में प्रकाश के अपवर्तन के दौरान देखे गए रंगों के अध्ययन की ओर रुख किया। लेंस प्राप्त करने का प्रयास संभव है अच्छी गुणवत्ता, न्यूटन को विश्वास हो गया कि छवियों का मुख्य दोष रंगीन किनारों की उपस्थिति है। न्यूटन ने अपवर्तन के दौरान रंगाई के अध्ययन के माध्यम से अपनी सबसे बड़ी ऑप्टिकल खोज की।

न्यूटन की खोजों का सार बताया गया है निम्नलिखित प्रयोग(चित्र 1) लालटेन की रोशनी एक संकीर्ण छेद को रोशन करती हैएस (छेद)। लेंस का उपयोग करनाएल स्लिट की छवि स्क्रीन पर प्राप्त होती हैएम.एन. एक छोटे सफेद आयत के रूप मेंएस `. रास्ते में एक प्रिज्म रखकरपी , जिसका किनारा स्लिट के समानांतर है, हम पाएंगे कि स्लिट की छवि बदल जाएगी और एक रंगीन पट्टी में बदल जाएगी, जिसमें लाल से बैंगनी तक रंग परिवर्तन इंद्रधनुष में देखे गए समान हैं। न्यूटन ने इस इंद्रधनुष छवि को स्पेक्ट्रम कहा।

यदि आप रंगीन कांच के साथ अंतर को कवर करते हैं, अर्थात। यदि आप सफेद प्रकाश के बजाय रंगीन प्रकाश को प्रिज्म की ओर निर्देशित करते हैं, तो स्लिट की छवि स्पेक्ट्रम में संबंधित स्थान पर स्थित एक रंगीन आयत में कम हो जाएगी, अर्थात। रंग के आधार पर, प्रकाश मूल छवि से विभिन्न कोणों पर विचलित होगाएस `. वर्णित अवलोकनों से पता चलता है कि विभिन्न रंगों की किरणें एक प्रिज्म द्वारा अलग-अलग तरह से अपवर्तित होती हैं।

न्यूटन ने इस महत्वपूर्ण निष्कर्ष को अनेक प्रयोगों द्वारा सत्यापित किया। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण था स्पेक्ट्रम से पृथक विभिन्न रंगों की किरणों का अपवर्तनांक निर्धारित करना। इस प्रयोजन के लिए स्क्रीन मेंएम.एन. , जिस पर स्पेक्ट्रम प्राप्त होता है, एक छेद काट दिया गया था; स्क्रीन को हिलाने से, छेद के माध्यम से एक या दूसरे रंग की किरणों की एक संकीर्ण किरण छोड़ना संभव था। समान किरणों को अलग करने की यह विधि रंगीन कांच का उपयोग करके अलग करने की तुलना में अधिक उन्नत है। प्रयोगों से पता चला है कि इस तरह की एक अलग किरण, दूसरे प्रिज्म में अपवर्तित होकर, अब पट्टी को नहीं खींचती है। ऐसी किरण एक निश्चित अपवर्तनांक से मेल खाती है, जिसका मान चयनित किरण के रंग पर निर्भर करता है।

वर्णित प्रयोगों से पता चलता है कि स्पेक्ट्रम से पृथक एक संकीर्ण रंगीन किरण के लिए, अपवर्तक सूचकांक का एक बहुत ही निश्चित मूल्य होता है, जबकि सफेद प्रकाश के अपवर्तन को इस सूचकांक के केवल एक मूल्य द्वारा ही दर्शाया जा सकता है। समान अवलोकनों की तुलना करते हुए, न्यूटन ने निष्कर्ष निकाला कि ऐसे सरल रंग होते हैं जो प्रिज्म से गुजरने पर विघटित नहीं होते हैं, और जटिल रंग, जो सरल रंगों के एक समूह का प्रतिनिधित्व करते हैं विभिन्न संकेतकअपवर्तन. विशेष रूप से, सूरज की रोशनीरंगों का एक सेट है, जिसे प्रिज्म की मदद से विघटित किया जाता है, जिससे स्लिट की एक वर्णक्रमीय छवि मिलती है।

इस प्रकार, न्यूटन के मुख्य प्रयोगों में दो महत्वपूर्ण खोजें शामिल थीं:

1) विभिन्न रंगों के प्रकाश की विशेषता होती है विभिन्न संकेतककिसी दिए गए पदार्थ में अपवर्तन (फैलाव)।

2) सफेद रंग साधारण रंगों का एक संग्रह है।

अब हम जानते हैं कि अलग-अलग रंग प्रकाश की अलग-अलग तरंग दैर्ध्य के अनुरूप होते हैं। इसलिए, न्यूटन की पहली खोज को इस प्रकार तैयार किया जा सकता है:

किसी पदार्थ का अपवर्तनांक प्रकाश की तरंगदैर्घ्य पर निर्भर करता है।

तरंग दैर्ध्य कम होने पर यह आमतौर पर बढ़ जाता है।

1.2 विवर्तन.

एक सजातीय माध्यम में प्रसारित होने पर एक प्रकाश तरंग सामने के ज्यामितीय आकार को नहीं बदलती है। हालाँकि, यदि प्रकाश एक अमानवीय माध्यम में फैलता है, जिसमें, उदाहरण के लिए, अपारदर्शी स्क्रीन हैं, तो अंतरिक्ष के क्षेत्र अपेक्षाकृत अचानक परिवर्तनअपवर्तनांक आदि, तो तरंग अग्रभाग में विकृति देखी जाती है। इस मामले में, अंतरिक्ष में प्रकाश तरंग की तीव्रता का पुनर्वितरण होता है। रोशनी करते समय, उदाहरण के लिए, छाया की सीमा पर प्रकाश के एक बिंदु स्रोत के साथ अपारदर्शी स्क्रीन, जहां, ज्यामितीय प्रकाशिकी के नियमों के अनुसार, छाया से प्रकाश में अचानक संक्रमण होना चाहिए, कई अंधेरे और हल्की धारियां होती हैं देखा गया; प्रकाश का कुछ भाग ज्यामितीय छाया के क्षेत्र में प्रवेश करता है। ये घटनाएँ प्रकाश के विवर्तन से संबंधित हैं।

तो, संकीर्ण अर्थ में प्रकाश का विवर्तन अपारदर्शी पिंडों के समोच्च के चारों ओर प्रकाश के झुकने और ज्यामितीय छाया के क्षेत्र में प्रकाश के प्रवेश की घटना है; वी व्यापक अर्थों में- ज्यामितीय प्रकाशिकी के नियमों से प्रकाश के प्रसार में कोई विचलन।

सोमरफेल्ड की परिभाषा: प्रकाश के विवर्तन को रैखिक प्रसार से किसी भी विचलन के रूप में समझा जाता है यदि इसे लगातार बदलते अपवर्तक सूचकांक के साथ मीडिया में प्रकाश किरणों के प्रतिबिंब, अपवर्तन या झुकने के परिणामस्वरूप समझाया नहीं जा सकता है।

यदि माध्यम में छोटे कण (कोहरा) हैं या तरंग दैर्ध्य के क्रम की दूरी पर अपवर्तक सूचकांक में उल्लेखनीय परिवर्तन होता है, तो इन मामलों में हम प्रकाश प्रकीर्णन के बारे में बात करते हैं और "विवर्तन" शब्द का उपयोग नहीं किया जाता है।

प्रकाश विवर्तन दो प्रकार का होता है। एक बाधा से एक सीमित दूरी पर स्थित अवलोकन बिंदु पर विवर्तन पैटर्न का अध्ययन करके, हम फ्रेस्नेल विवर्तन से निपट रहे हैं। यदि अवलोकन बिंदु और प्रकाश स्रोत बाधा से इतनी दूर स्थित हैं कि बाधा पर पड़ने वाली किरणें और अवलोकन बिंदु पर जाने वाली किरणों को समानांतर किरणें माना जा सकता है, तो हम समानांतर किरणों में विवर्तन के बारे में बात करते हैं - फ्राउनहोफ़र विवर्तन।

विवर्तन का सिद्धांत उन मामलों में तरंग प्रक्रियाओं पर विचार करता है जहां पथ के साथ लहर प्रसारकोई बाधा है.

विवर्तन के सिद्धांत का उपयोग करते हुए, ध्वनिक स्क्रीन का उपयोग करके शोर संरक्षण, पृथ्वी की सतह पर रेडियो तरंगों का प्रसार, ऑप्टिकल उपकरणों का संचालन (चूंकि लेंस द्वारा दी गई छवि हमेशा एक विवर्तन पैटर्न होती है), सतह की गुणवत्ता माप, जैसी समस्याएं पदार्थ की संरचना का अध्ययन, और कई अन्य समाधान।

1.3 ध्रुवीकरण

हस्तक्षेप और विवर्तन की घटनाएँ, जो प्रकाश की तरंग प्रकृति को प्रमाणित करने का काम करती थीं, अभी तक प्रकाश तरंगों की प्रकृति की पूरी तस्वीर प्रदान नहीं करती हैं। क्रिस्टल के माध्यम से, विशेष रूप से टूमलाइन के माध्यम से प्रकाश को पारित करने के अनुभव से हमारे सामने नई विशेषताएं प्रकट होती हैं।

आइए दो समान आयताकार टूमलाइन प्लेटें लें, काटें ताकि आयत का एक पक्ष क्रिस्टल के अंदर एक निश्चित दिशा से मेल खाए, जिसे ऑप्टिकल अक्ष कहा जाता है। आइए एक प्लेट को दूसरे के ऊपर रखें ताकि उनकी कुल्हाड़ियाँ दिशा में मेल खाएँ, और प्लेटों की मुड़ी हुई जोड़ी के माध्यम से लालटेन या सूर्य से प्रकाश की एक संकीर्ण किरण को पास करें। चूंकि टूमलाइन एक भूरे-हरे रंग का क्रिस्टल है, इसलिए स्क्रीन पर प्रसारित किरण का निशान गहरे हरे रंग के धब्बे के रूप में दिखाई देगा। आइए एक प्लेट को बीम के चारों ओर घुमाना शुरू करें, दूसरी को गतिहीन छोड़ दें। हम पाएंगे कि बीम का निशान कमजोर हो गया है, और जब प्लेट को 90 0 घुमाया जाएगा, तो यह पूरी तरह से गायब हो जाएगा। प्लेट के आगे घूमने के साथ, गुजरने वाली किरण फिर से तेज होने लगेगी और अपनी पिछली तीव्रता तक पहुंच जाएगी जब प्लेट 180 0 घूमती है, यानी। जब प्लेटों के ऑप्टिकल अक्ष फिर से समानांतर होते हैं। टूमलाइन के आगे घूमने से किरण फिर से कमजोर हो जाती है।

यदि निम्नलिखित निष्कर्ष निकाले जाएं तो सभी देखी गई घटनाओं को समझाया जा सकता है।

किरण में प्रकाश कंपन प्रकाश के प्रसार की रेखा के लंबवत निर्देशित होते हैं (प्रकाश तरंगें अनुप्रस्थ होती हैं)।

टूमलाइन प्रकाश कंपन को तभी प्रसारित करने में सक्षम है जब वे अपनी धुरी के सापेक्ष एक निश्चित तरीके से निर्देशित होते हैं।

लालटेन (सूर्य) की रोशनी में, किसी भी दिशा के अनुप्रस्थ कंपन प्रस्तुत किए जाते हैं और, इसके अलावा, उसी अनुपात में, ताकि कोई एक दिशा प्रमुख न हो।

निष्कर्ष 3 बताता है कि क्यों प्राकृतिक प्रकाश किसी भी अभिविन्यास में समान सीमा तक टूमलाइन से होकर गुजरता है, हालांकि निष्कर्ष 2 के अनुसार टूमलाइन केवल एक निश्चित दिशा में प्रकाश कंपन संचारित करने में सक्षम है। टूमलाइन के माध्यम से प्राकृतिक प्रकाश के पारित होने के कारण अनुप्रस्थ कंपन केवल उन्हीं का चयन करते हैं जिन्हें टूमलाइन द्वारा प्रसारित किया जा सकता है। इसलिए, टूमलाइन से गुजरने वाला प्रकाश एक दिशा में अनुप्रस्थ कंपन का एक सेट होगा, जो टूमलाइन अक्ष के अभिविन्यास द्वारा निर्धारित होता है। हम ऐसे प्रकाश को रैखिक रूप से ध्रुवीकृत कहेंगे, और दोलन की दिशा और प्रकाश किरण की धुरी वाले विमान को - ध्रुवीकरण का विमान कहेंगे।

अब दो क्रमिक रूप से रखी टूमलाइन प्लेटों के माध्यम से प्रकाश के पारित होने का प्रयोग स्पष्ट हो गया है। पहली प्लेट अपने से गुजरने वाली प्रकाश किरण को ध्रुवीकृत कर देती है, जिससे वह केवल एक ही दिशा में दोलन करती रहती है। ये कंपन पूरी तरह से दूसरी टूमलाइन से तभी गुजर सकते हैं, जब उनकी दिशा दूसरी टूमलाइन द्वारा प्रेषित कंपन की दिशा से मेल खाती हो, यानी। जब इसकी धुरी पहले की धुरी के समानांतर हो। यदि ध्रुवीकृत प्रकाश में कंपन की दिशा दूसरी टूमलाइन द्वारा प्रसारित कंपन की दिशा के लंबवत है, तो प्रकाश पूरी तरह से विलंबित हो जाएगा। यदि ध्रुवीकृत प्रकाश में कंपन की दिशा टूमलाइन द्वारा प्रेषित दिशा के साथ एक न्यून कोण बनाती है, तो कंपन केवल आंशिक रूप से प्रसारित होगा।

प्रकाश के क्वांटम गुण.

2.1 फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव।

प्लैंक की क्वांटा परिकल्पना 1887 में खोजी गई फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की घटना को समझाने के आधार के रूप में कार्य करती है। जर्मन भौतिक विज्ञानी हेनरिक हर्ट्ज़।

फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की घटना का पता इलेक्ट्रोमीटर की छड़ से जुड़ी जिंक प्लेट को रोशन करके लगाया जाता है। यदि सकारात्मक चार्ज को प्लेट और रॉड में स्थानांतरित किया जाता है, तो प्लेट के रोशन होने पर इलेक्ट्रोमीटर डिस्चार्ज नहीं होता है। प्लेट पर एक नकारात्मक विद्युत आवेश प्रदान करके, जैसे ही पराबैंगनी विकिरण प्लेट पर पड़ता है, इलेक्ट्रोमीटर डिस्चार्ज हो जाता है। यह प्रयोग साबित करता है कि प्रकाश के प्रभाव में धातु की प्लेट की सतह से नकारात्मक पदार्थ निकल सकते हैं। विद्युत शुल्क. प्रकाश द्वारा उत्सर्जित कणों के आवेश और द्रव्यमान को मापने से पता चला कि ये कण इलेक्ट्रॉन थे।

फोटोइफेक्ट कई प्रकार के होते हैं: बाहरी और आंतरिक फोटोइफेक्ट, वाल्व फोटोइफेक्ट और कई अन्य प्रभाव।

बाहरी फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव किसी पदार्थ पर आपतित प्रकाश के प्रभाव के तहत इलेक्ट्रॉनों के बाहर निकलने की घटना है।

आंतरिक फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव अर्धचालक पर आपतित प्रकाश की ऊर्जा के कारण परमाणुओं के बीच के बंधनों के टूटने के परिणामस्वरूप अर्धचालक में मुक्त इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की उपस्थिति है।

गेट फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव दो अलग-अलग अर्धचालकों या एक अर्धचालक और एक धातु के बीच संपर्क वाले सिस्टम में इलेक्ट्रोमोटिव बल के प्रकाश के प्रभाव में होने वाली घटना है।

2.2 कॉम्पटन प्रभाव।

प्रकाश के कणिका गुण कॉम्पटन प्रभाव में पूरी तरह से प्रकट होते हैं। अमेरिकी भौतिक विज्ञानी ए. कॉम्पटन (1892-1962) ने 1923 में प्रकाश परमाणुओं (पैराफिन, बोरॉन) वाले पदार्थों द्वारा मोनोक्रोमैटिक एक्स-रे विकिरण के प्रकीर्णन का अध्ययन करते हुए पाया कि बिखरे हुए विकिरण की संरचना में, मूल तरंग दैर्ध्य के विकिरण के साथ-साथ , लंबी तरंग दैर्ध्य विकिरण भी देखा गया।

कॉम्पटन प्रभाव किसी पदार्थ के मुक्त (या कमजोर रूप से बंधे) इलेक्ट्रॉनों पर लघु-तरंग विद्युत चुम्बकीय विकिरण (एक्स-रे और गामा विकिरण) का लोचदार प्रकीर्णन है, जिसके साथ तरंग दैर्ध्य में वृद्धि होती है। यह प्रभाव तरंग सिद्धांत के ढांचे में फिट नहीं बैठता है, जिसके अनुसार बिखरने के दौरान तरंग दैर्ध्य नहीं बदलना चाहिए: प्रकाश तरंग के आवधिक क्षेत्र के प्रभाव में, इलेक्ट्रॉन क्षेत्र की आवृत्ति के साथ दोलन करता है और इसलिए बिखरी हुई तरंगों का उत्सर्जन करता है एक ही आवृत्ति का.

प्रकाश की प्रकृति के बारे में क्वांटम अवधारणाओं के आधार पर कॉम्पटन प्रभाव की व्याख्या दी गई है। यदि हम मान लें, जैसा कि क्वांटम सिद्धांत करता है, कि विकिरण कणिका प्रकृति का है।

कॉम्पटन प्रभाव न केवल इलेक्ट्रॉनों पर, बल्कि प्रोटॉन जैसे अन्य आवेशित कणों पर भी देखा जाता है, हालांकि, प्रोटॉन के बड़े द्रव्यमान के कारण, इसकी पुनरावृत्ति केवल तभी "दृश्यमान" होती है जब बहुत उच्च-ऊर्जा वाले फोटॉन बिखरे होते हैं।

क्वांटम अवधारणाओं पर आधारित कॉम्पटन प्रभाव और फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव दोनों इलेक्ट्रॉनों के साथ फोटॉन की परस्पर क्रिया के कारण होते हैं। पहले मामले में, फोटॉन बिखर जाता है, दूसरे में, यह अवशोषित हो जाता है। प्रकीर्णन तब होता है जब एक फोटॉन मुक्त इलेक्ट्रॉनों के साथ संपर्क करता है, और फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव बाध्य इलेक्ट्रॉनों के साथ होता है। यह दिखाया जा सकता है कि जब एक फोटॉन मुक्त इलेक्ट्रॉनों से टकराता है, तो फोटॉन का अवशोषण नहीं हो सकता है, क्योंकि यह गति और ऊर्जा के संरक्षण के नियमों के विपरीत है। इसलिए, जब फोटॉन मुक्त इलेक्ट्रॉनों के साथ बातचीत करते हैं, तो केवल उनका प्रकीर्णन देखा जा सकता है, अर्थात। कॉम्पटन प्रभाव.

निष्कर्ष।

तो, प्रकाश इस अर्थ में कणिका है कि इसकी ऊर्जा, संवेग, द्रव्यमान और स्पिन फोटॉनों में स्थानीयकृत हैं, और अंतरिक्ष में फैलते नहीं हैं, लेकिन इस अर्थ में नहीं कि एक फोटॉन किसी दिए गए स्थान पर स्थित हो सकता है निश्चित स्थानअंतरिक्ष। प्रकाश इस अर्थ में तरंग की तरह व्यवहार करता है कि अंतरिक्ष में फोटॉनों का प्रसार और वितरण संभाव्य है: किसी फोटॉन के किसी दिए गए बिंदु पर होने की संभावना उस बिंदु पर आयाम के वर्ग द्वारा निर्धारित की जाती है। लेकिन अंतरिक्ष में फोटॉन के वितरण की संभाव्य (तरंग) प्रकृति का मतलब यह नहीं है कि फोटॉन समय के प्रत्येक क्षण में किसी एक बिंदु पर स्थित है।

इस प्रकार, प्रकाश तरंगों की निरंतरता और कणों की विसंगति को जोड़ता है। यदि हम इस बात को ध्यान में रखें कि फोटॉन केवल चलते समय (गति c पर) मौजूद होते हैं, तो हम इस निष्कर्ष पर पहुंचते हैं कि प्रकाश में एक साथ तरंग और कणिका दोनों गुण होते हैं। लेकिन कुछ परिघटनाओं में, कुछ शर्तों के तहत, या तो तरंग या कणिका गुण मुख्य भूमिका निभाते हैं, और प्रकाश को तरंग या कण (कोशिका) के रूप में माना जा सकता है।

प्रयुक्त साहित्य की सूची.

1) ए.ए. डेटलाफ बी.एम. यावोर्स्की "भौतिकी का पाठ्यक्रम" संस्करण। " ग्रेजुएट स्कूल» 2000

2) टी.आई. ट्रोफिमोव "भौतिकी का पाठ्यक्रम" एड। "हायर स्कूल" 2001

3) एच. कुहलिंग "भौतिकी की पुस्तिका" संस्करण। "शांति" 1982

4) गुरस्की आई.पी. "प्राथमिक भौतिकी" संस्करण। आई.वी. सेवलीवा 1984

5) तारासोव एल.वी., तारासोवा ए.एन. "प्रकाश के अपवर्तन पर बातचीत" / एड। वी.ए.

फैब्रिकांता, एड. "विज्ञान", 1982.

तो यह एक कण के रूप में या कणों की एक प्रणाली के रूप में किसी वस्तु के विचार पर आधारित औपचारिकता की मदद से है। विशेष रूप से, श्रोडिंगर तरंग समीकरण अपने द्वारा वर्णित कणों के द्रव्यमान पर प्रतिबंध नहीं लगाता है, और इसलिए, कोई भी कण, सूक्ष्म और स्थूल दोनों, डी ब्रोगली तरंग से जुड़ा हो सकता है। इस अर्थ में, कोई भी वस्तु तरंग और कणिका (क्वांटम) दोनों गुण प्रदर्शित कर सकती है।

तरंग-कण द्वंद्व के विचार का उपयोग क्वांटम यांत्रिकी के विकास में शास्त्रीय अवधारणाओं के संदर्भ में सूक्ष्म जगत में देखी गई घटनाओं की व्याख्या करने के लिए किया गया था। एरेनफेस्ट के प्रमेय के अनुसार, मैक्रोपार्टिकल्स के लिए हैमिल्टन के विहित समीकरणों की प्रणाली के क्वांटम एनालॉग्स शास्त्रीय यांत्रिकी के सामान्य समीकरणों की ओर ले जाते हैं। इससे आगे का विकासतरंग-कण द्वैत का सिद्धांत क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत में परिमाणित क्षेत्रों की अवधारणा बन गया।

हालाँकि, प्रयोग से पता चलता है कि फोटॉन नहीं है छोटी नाड़ीउदाहरण के लिए, विद्युत चुम्बकीय विकिरण को ऑप्टिकल बीम स्प्लिटर्स द्वारा कई बीमों में विभाजित नहीं किया जा सकता है, जैसा कि 1986 में फ्रांसीसी भौतिकविदों ग्रेंजियर, रोजर और एस्पे द्वारा किए गए एक प्रयोग द्वारा स्पष्ट रूप से दिखाया गया था। प्रकाश के कणिका गुण फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव और कॉम्पटन प्रभाव में प्रकट होते हैं। एक फोटॉन भी एक कण की तरह व्यवहार करता है जो पूरी तरह से उन वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित या अवशोषित होता है जिनके आयाम इसकी तरंग दैर्ध्य (उदाहरण के लिए, परमाणु नाभिक) से बहुत छोटे होते हैं, या आम तौर पर इसे बिंदु के समान माना जा सकता है (उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉन)।

अब संकल्पना तरंग-कण द्वैतकेवल ऐतिहासिक रुचि का है, क्योंकि, सबसे पहले, किसी भौतिक वस्तु (उदाहरण के लिए विद्युत चुम्बकीय विकिरण) और उसके विवरण की विधि (कॉर्पसकुलर या तरंग) की तुलना और/या विरोधाभास करना गलत है; और, दूसरी बात, किसी भौतिक वस्तु का वर्णन करने के तरीकों की संख्या दो से अधिक हो सकती है (कॉर्पसकुलर, वेव, थर्मोडायनामिक, ...), जिससे कि "द्वैतवाद" शब्द स्वयं गलत हो जाता है। अपनी स्थापना के समय, तरंग-कण द्वंद्व की अवधारणा ने शास्त्रीय भौतिकी से सादृश्यों का चयन करते हुए, क्वांटम वस्तुओं के व्यवहार की व्याख्या करने के एक तरीके के रूप में कार्य किया। वास्तव में, क्वांटम वस्तुएं न तो शास्त्रीय तरंगें हैं और न ही शास्त्रीय कण, केवल कुछ सन्निकटन के लिए पहले या दूसरे के गुणों को प्राप्त करती हैं। शास्त्रीय अवधारणाओं के उपयोग से मुक्त, पथ इंटीग्रल्स (प्रचारक) के माध्यम से क्वांटम सिद्धांत का सूत्रीकरण पद्धतिगत रूप से अधिक सही है।

विश्वकोश यूट्यूब

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  प्रकाश का व्यतिकरण और विवर्तन जैसी घटनाएँ प्रकाश की तरंग प्रकृति का ठोस प्रमाण प्रदान करती हैं। साथ ही, असतत फोटॉनों के प्रवाह के रूप में प्रकाश के बारे में विचारों के आधार पर ही संतुलन तापीय विकिरण, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव और कॉम्पटन प्रभाव के नियमों की शास्त्रीय दृष्टिकोण से सफलतापूर्वक व्याख्या की जा सकती है। हालाँकि, प्रकाश का वर्णन करने की तरंग और कणिका विधियाँ विरोधाभासी नहीं हैं, बल्कि एक दूसरे की पूरक हैं, क्योंकि प्रकाश में एक साथ तरंग और कणिका दोनों गुण होते हैं।

  प्रकाश के तरंग गुण उसके हस्तक्षेप, विवर्तन, ध्रुवीकरण और कणिका गुणों के पैटर्न में - पदार्थ के साथ प्रकाश की अंतःक्रिया की प्रक्रियाओं में निर्णायक भूमिका निभाते हैं। प्रकाश की तरंग दैर्ध्य जितनी लंबी होगी, फोटॉन की गति और ऊर्जा उतनी ही कम होगी और प्रकाश के कणिका गुणों का पता लगाना उतना ही कठिन होगा। उदाहरण के लिए, बाहरी फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव केवल उस फोटॉन ऊर्जा पर होता है जो पदार्थ से इलेक्ट्रॉन के कार्य फलन से अधिक या उसके बराबर होता है। विद्युत चुम्बकीय विकिरण की तरंग दैर्ध्य जितनी कम होगी, फोटॉनों की ऊर्जा और गति उतनी ही अधिक होगी और इस विकिरण के तरंग गुणों का पता लगाना उतना ही कठिन होगा। उदाहरण के लिए, एक्स-रे केवल एक बहुत ही "पतली" विवर्तन झंझरी द्वारा विवर्तित होती हैं - क्रिस्टल लैटिसठोस बॉडी। 1909 में, अंग्रेजी वैज्ञानिक जेफ्री इनग्राम टेलर ने एक बेहद कमजोर प्रकाश स्रोत का उपयोग करके एक प्रयोग किया और पाया कि तरंग व्यवहार व्यक्तिगत फोटॉन में अंतर्निहित है।

  डी ब्रॉगली लहरें

  p = h 2 π k = ℏ k , (\displaystyle \mathbf (p) =(\frac (h)(2\pi ))\mathbf (k) =\hbar \mathbf (k) ,)

  कहाँ k = 2 π λ n (\displaystyle \mathbf (k) =(\frac (2\pi )(\lambda ))\mathbf (n) )- तरंग सदिश जिसका मापांक k = 2 π λ (\displaystyle k=(\frac (2\pi )(\lambda )))- तरंग संख्या - तरंग दैर्ध्य की संख्या है जो फिट होती है 2 π (\displaystyle 2\pi )लंबाई की इकाइयाँ, n (\displaystyle \mathbf (n) )- तरंग प्रसार की दिशा में इकाई वेक्टर, ℏ = h 2 π = 1, 05 ⋅ 10 - 34 (\displaystyle \hbar =(\frac (h)(2\pi ))=1(,)05\cdot 10^(-34))जे·एस.

  द्रव्यमान वाले एक असापेक्ष कण के लिए डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य एम (\डिस्प्लेस्टाइल एम), गतिज ऊर्जा होना डब्ल्यू के (\डिस्प्लेस्टाइल डब्ल्यू_(के))

  λ = h 2 m W k . (\displaystyle \lambda =(\frac (h)(\sqrt (2mW_(k)))).)

  विशेष रूप से, संभावित अंतर के साथ विद्युत क्षेत्र में तेजी लाने वाले इलेक्ट्रॉन के लिए Δ φ (\displaystyle \डेल्टा \varphi )वाल्ट

  λ = 12, 25 Δ φ ए ∘ . (\displaystyle \lambda =(\frac (12(,)25)(\sqrt (\Delta \varphi )))\;(\overset (\circ )(\mathrm (A) )).)

  क्रिस्टल पर इलेक्ट्रॉनों और अन्य कणों के बिखरने और पदार्थों के माध्यम से कणों के पारित होने पर प्रयोगों द्वारा डी ब्रोगली के सूत्र की प्रयोगात्मक पुष्टि की जाती है। ऐसे सभी प्रयोगों में तरंग प्रक्रिया का एक संकेत कण रिसीवरों में इलेक्ट्रॉनों (या अन्य कणों) के वितरण का विवर्तन पैटर्न है।

  स्थूल पिंडों में तरंग गुण प्रकट नहीं होते हैं। ऐसे पिंडों के लिए डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य इतने छोटे हैं कि तरंग गुणों का पता लगाना असंभव है। हालाँकि, क्वांटम प्रभाव विशेष रूप से स्थूल पैमाने पर भी देखे जा सकते हैं एक ज्वलंत उदाहरणयह द्वारा परोसा जाता है - चक्रीय आवृत्ति, डब्ल्यू (\डिस्प्लेस्टाइल डब्ल्यू)- एक मुक्त कण की गतिज ऊर्जा, ई (\डिस्प्लेस्टाइल ई)- कण की कुल (सापेक्षिक) ऊर्जा, p = m v 1 - v 2 c 2 (\displaystyle p=(\frac (mv)(\sqrt (1-(\frac (v^(2))(c^(2)))))))- कण गति, एम (\डिस्प्लेस्टाइल एम) v f (\displaystyle v_(f))डी ब्रोगली तरंगें, हालांकि प्रकाश की गति से अधिक हैं, उन मात्राओं में से हैं जो जानकारी स्थानांतरित करने में मौलिक रूप से असमर्थ हैं (वे पूरी तरह से गणितीय वस्तु हैं)।

  डी ब्रॉगली तरंग का समूह वेग यू (\डिस्प्लेस्टाइल यू)कण गति के बराबर वी (\डिस्प्लेस्टाइल वी):

  u = d ω d k = d E d p = v (\displaystyle u=(\frac (d\omega )(dk))=(\frac (dE)(dp))=v).

  कण ऊर्जा के बीच संबंध ई (\डिस्प्लेस्टाइल ई)और आवृत्ति ν (\displaystyle \nu )डी ब्रोगली लहरें

  E = h ν = ℏ ω , (\displaystyle E=h\nu =\hbar \omega ,)डी ब्रोगली लहर सबसे बड़ी निकली। उन स्थानों पर कणों का पता नहीं लगाया जाता है, जहां सांख्यिकीय व्याख्या के अनुसार, "संभावना तरंग" के आयाम के मापांक का वर्ग गायब हो जाता है।

  तरंग-कण द्वैत- किसी कण (कॉर्पसकल) और तरंग के संकेतों का पता लगाने के लिए किसी भी माइक्रोपार्टिकल की संपत्ति। तरंग-कण द्वैत प्राथमिक कणों में सबसे स्पष्ट रूप से प्रकट होता है। एक इलेक्ट्रॉन, एक न्यूट्रॉन, एक फोटॉन, कुछ परिस्थितियों में, अंतरिक्ष में अच्छी तरह से स्थानीयकृत भौतिक वस्तुओं (कणों) की तरह व्यवहार करते हैं, कुछ ऊर्जाओं और आवेगों के साथ शास्त्रीय प्रक्षेपवक्र के साथ चलते हैं, और दूसरों में, तरंगों की तरह, जो उनकी क्षमता में प्रकट होता है। हस्तक्षेप और विवर्तन. इस प्रकार, एक विद्युत चुम्बकीय तरंग, मुक्त इलेक्ट्रॉनों पर बिखरती हुई, व्यक्तिगत कणों - फोटॉनों की एक धारा की तरह व्यवहार करती है, जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र (कॉम्पटन प्रभाव) के क्वांटा हैं, और फोटॉन की गति सूत्र पी = एच / λ द्वारा दी जाती है, जहां λ विद्युत चुम्बकीय तरंग की लंबाई है, और h प्लैंक स्थिरांक है। यह सूत्र अपने आप में द्वैतवाद का प्रमाण है। इसमें, बाईं ओर एक व्यक्तिगत कण (फोटॉन) का संवेग है, और दाईं ओर फोटॉन की तरंग दैर्ध्य है। इलेक्ट्रॉनों का द्वंद्व, जिसे हम कण मानने के आदी हैं, इस तथ्य में प्रकट होता है कि जब एक क्रिस्टल की सतह से परावर्तित होता है, तो एक विवर्तन पैटर्न देखा जाता है, जो इलेक्ट्रॉनों के तरंग गुणों की अभिव्यक्ति है। एक इलेक्ट्रॉन की कणिका और तरंग विशेषताओं के बीच मात्रात्मक संबंध एक फोटॉन के समान होता है: р = h/λ (р इलेक्ट्रॉन की गति है, और λ इसकी डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य है)। तरंग-कण द्वैत क्वांटम भौतिकी का आधार है।

  वेव (फर) एक ऐसी प्रक्रिया है जो हमेशा भौतिक वातावरण से जुड़ी होती है जो अंतरिक्ष में एक निश्चित मात्रा में रहती है।

  64. डी ब्रोगली तरंगें। माइक्रोपार्टिकल्स के इलेक्ट्रॉन विवर्तन तरंग गुण।

  सूक्ष्म कणों की गति की तरंग प्रकृति के बारे में परिकल्पना में प्राप्त पदार्थ के कणिका-तरंग गुणों के बारे में विचारों का विकास। पदार्थ और प्रकाश के कणों के लिए प्रकृति में समरूपता के विचार से लुई डी ब्रोगली ने किसी भी माइक्रोपार्टिकल को एक निश्चित आंतरिक आवधिक प्रक्रिया (1924) के लिए जिम्मेदार ठहराया। सूत्रों E = hν और E = mc 2 को मिलाकर, उन्होंने एक संबंध प्राप्त किया जो दर्शाता है कि किसी भी कण का अपना होता है तरंग दैर्ध्य : λ B = h/mv = h/p, जहां p तरंग-कण का संवेग है। उदाहरण के लिए, 10 eV की ऊर्जा वाले एक इलेक्ट्रॉन के लिए, डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य 0.388 एनएम है। इसके बाद, यह दिखाया गया कि क्वांटम यांत्रिकी में एक माइक्रोपार्टिकल की स्थिति को एक निश्चित परिसर द्वारा वर्णित किया जा सकता है तरंग क्रिया निर्देशांक Ψ(q), और इस फ़ंक्शन का वर्ग मापांक |Ψ| 2 निर्देशांक मानों के संभाव्यता वितरण को परिभाषित करता है। इस फ़ंक्शन को पहली बार 1926 में श्रोडिंगर द्वारा क्वांटम यांत्रिकी में पेश किया गया था। इस प्रकार, डी ब्रोगली तरंग ऊर्जा नहीं लेती है, बल्कि अंतरिक्ष में कुछ संभाव्य आवधिक प्रक्रिया के "चरण वितरण" को दर्शाती है। नतीजतन, माइक्रोवर्ल्ड वस्तुओं की स्थिति का वर्णन है संभाव्य प्रकृति, मैक्रोवर्ल्ड की वस्तुओं के विपरीत, जिन्हें शास्त्रीय यांत्रिकी के नियमों द्वारा वर्णित किया गया है।

  माइक्रोपार्टिकल्स की तरंग प्रकृति के बारे में डी ब्रोगली के विचार को साबित करने के लिए, जर्मन भौतिक विज्ञानी एल्सेसर ने इलेक्ट्रॉन विवर्तन (1925) का निरीक्षण करने के लिए क्रिस्टल का उपयोग करने का प्रस्ताव रखा। संयुक्त राज्य अमेरिका में, के. डेविसन और एल. जर्मर ने विवर्तन की घटना की खोज की जब एक इलेक्ट्रॉन किरण निकल क्रिस्टल की प्लेट से गुजरती है (1927)। उनमें से स्वतंत्र रूप से, धातु की पन्नी से गुजरने वाले इलेक्ट्रॉनों के विवर्तन की खोज इंग्लैंड में जे.पी. थॉमसन और पी.एस. ने की थी। यूएसएसआर में टार्टाकोवस्की। इस प्रकार, पदार्थ के तरंग गुणों के बारे में डी ब्रोगली के विचार को प्रयोगात्मक पुष्टि मिली। इसके बाद, परमाणु और आणविक किरणों में विवर्तन और इसलिए तरंग गुणों की खोज की गई। न केवल फोटॉन और इलेक्ट्रॉन, बल्कि सभी सूक्ष्म कणों में भी कण-तरंग गुण होते हैं।

  सूक्ष्म कणों के तरंग गुणों की खोज से पता चला कि पदार्थ के ऐसे रूप जैसे क्षेत्र (निरंतर) और पदार्थ (असतत), जिन्हें शास्त्रीय भौतिकी के दृष्टिकोण से गुणात्मक रूप से भिन्न माना जाता था, कुछ शर्तों के तहत दोनों रूपों में निहित गुणों को प्रदर्शित कर सकते हैं। यह पदार्थ के इन रूपों की एकता की बात करता है। पूर्ण विवरणउनका गुणधर्म विरोधी, परंतु पूरक विचारों के आधार पर ही संभव है।

• 8. हस्तक्षेप उपकरण और उनके अनुप्रयोग।
• 9. ह्यूजेन्स-फ्रेस्नेल सिद्धांत।
• 10. फ़्रेज़नेल ज़ोन विधि.
• 11. विवर्तन की घटना. वृत्ताकार छिद्र द्वारा फ़्रेज़नेल विवर्तन।
• गोल छिद्रों द्वारा फ़्रेज़नेल विवर्तन
• 12. विवर्तन की घटना. एक अपारदर्शी डिस्क द्वारा फ़्रेज़नेल विवर्तन।
• 14. विवर्तन झंझरी. मुख्य और अतिरिक्त उतार-चढ़ाव।
• 15. विवर्तन झंझरी सूत्र की गणना
• 16. विवर्तन झंझरी का अनुप्रयोग। संकल्प।
• प्रकाश घटना का अनुप्रयोग
• 17. एक्स-रे विवर्तन।
• 18. होलोग्राम की मूल बातें.
• 19. प्रकाश का प्रकीर्णन.
• 33. प्लैंक का क्वांटम सिद्धांत. प्लैंक का सूत्र.
• 20. प्रकाश प्रकीर्णन का इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत।
• 21. प्रकाश अवशोषण. बाउगुएर का नियम.
• पारदर्शी आइसोट्रोपिक मीडिया में और घन क्रिस्टल में। बाहरी प्रभावों के प्रभाव में सिस्टम दोहरे अपवर्तन का अनुभव कर सकता है। प्रभाव, विशेषकर फर के साथ ऐसा होता है। डिफोर. टीवी दूरभाष.
• 27. ध्रुवण तल का घूर्णन। फैराडे प्रभाव.
• 28. थर्मल विकिरण और इसकी विशेषताएं।
• 29. संतुलन विकिरण के लिए किरचॉफ का नियम।
• 30 बिल्कुल काला शरीर. स्टीफ़न-बोल्ट्ज़मैन कानून.
• 72. परमाणु प्रतिक्रियाएँ और संरक्षण कानून।
• 31. बिल्कुल काला शरीर. वीन का विस्थापन नियम.
• 32. बिल्कुल काला शरीर. रेले-जीन्स फॉर्मूला.
• 34. बाह्य प्रकाशविद्युत प्रभाव और उसके नियम।
• 35. बाहरी फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के लिए आइंस्टीन का समीकरण।
• 36. रदरफोर्ड का परमाणु मॉडल और उसके नुकसान।
• 37. हाइड्रोजन परमाणु के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम में नियमितताएँ।
• 38. बोह्र की अभिधारणाएँ। बोह्र का परमाणु मॉडल.
• 39. पदार्थ के गुणों का तरंग-कण द्वैत।
• 44. स्थिर अवस्थाओं के लिए श्रोडिंगर समीकरण।
• 40. डी ब्रॉगली तरंगें और उनके गुण।
• 41. हाइजेनबर्ग अनिश्चितता संबंध।
• 42. तरंग फलन और उसका स्थिर अर्थ।
• 43. गैर-सापेक्षतावादी क्वांटम यांत्रिकी का सामान्य श्रोडिंगर समीकरण
• 45. किसी संभावित अवरोध से एक कण का गुजरना।
• 46. ​​​​हाइड्रोजन जैसे परमाणुओं के लिए श्रोडिंगर समीकरण का समाधान
• 47. क्वांटम संख्याएँ, उनका भौतिक अर्थ।
• 49. स्पिन इलेक्ट्रॉन. स्पिन क्वांटम संख्या.
• 48. हाइड्रोजन परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन का स्थानिक वितरण।
• 50. पाउली सिद्धांत. किसी परमाणु में अवस्थाओं के अनुसार इलेक्ट्रॉनों का वितरण।
• 55. फोटॉन का सहज और उत्तेजित उत्सर्जन।
• 51. मेंडेलीव की आवर्त प्रणाली।
• 52. एक्स-रे स्पेक्ट्रा। सतत और विशिष्ट एक्स-रे स्पेक्ट्रा की प्रकृति।
• 73. परमाणु विखण्डन अभिक्रिया.
• 53. अणुओं में रासायनिक बंधों की भौतिक प्रकृति। ऊर्जा स्तर की अवधारणा.
• 54. अणुओं का कंपन और घूर्णी स्पेक्ट्रा।
• 56. क्वांटम जनरेटर के संचालन का सिद्धांत।
• 57. सॉलिड-स्टेट और गैस-डिस्चार्ज लेजर। उनका आवेदन.
• 58. फोनोन्स. क्रिस्टल जाली की ताप क्षमता।
• 59. क्रिस्टल में बैंड सिद्धांत के तत्व।
• 60. क्रिस्टल में ऊर्जा बैंड। संयोजकता और चालन बैंड.
• 61. बैंड भरना: बैंड सिद्धांत के अनुसार डाइलेक्ट्रिक्स, कंडक्टर, अर्धचालक।
• 63. किसी धातु की विद्युत चालकता के क्वांटम सिद्धांत के मूल सिद्धांत। अतिचालकता.
• 66. इलेक्ट्रॉनिक और होल अर्धचालक।
• 62. फर्मी-डिराक क्वांटम सांख्यिकी की अवधारणा। फर्मी स्तर.
• 64. अर्धचालकों की आंतरिक चालकता.
• 65. अर्धचालकों की अशुद्धता चालकता.
• 67. इलेक्ट्रॉन और छिद्रित अर्धचालकों का संपर्क...
• 68. परमाणु नाभिक की संरचना. द्रव्यमान और आवेश संख्या. न्यूक्लियंस.
• 69. न्यूक्लियंस की परस्पर क्रिया। परमाणु बलों के गुण एवं प्रकृति.
• 71. ऑफसेट नियम. Α-क्षय। अंतर्रूपांतरण...
• 70. प्राकृतिक रेडियोधर्मिता। रेडियोधर्मी क्षय का नियम.
• 75. थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया और इसके नियंत्रण की समस्याएं।
• 76. प्राथमिक कण. ब्रह्मांडीय विकिरण. ...
• 74. परमाणु विखण्डन शृंखला अभिक्रिया। परमाणु भट्टी।

39. पदार्थ के गुणों का तरंग-कण द्वैत।

ईएम विकिरण के गुणों का कण-तरंग द्वैतवाद। इसका मतलब यह है कि प्रकाश की प्रकृति पर दो पक्षों से विचार किया जा सकता है: एक ओर, यह एक तरंग है, जिसके गुण प्रकाश प्रसार, हस्तक्षेप, विवर्तन, ध्रुवीकरण के नियमों में प्रकट होते हैं। दूसरी ओर, प्रकाश कणों की एक धारा है जिसमें ऊर्जा और गति होती है। प्रकाश के कणिका गुण पदार्थ के साथ प्रकाश की अंतःक्रिया की प्रक्रियाओं में प्रकट होते हैं (फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव, कॉम्पटन प्रभाव)।

विश्लेषण करके, कोई यह समझ सकता है कि तरंग दैर्ध्य l जितनी लंबी होगी, ऊर्जा उतनी ही कम होगी (E = hс/l से), गति जितनी कम होगी, प्रकाश के क्वांटम गुणों का पता लगाना उतना ही कठिन होगा।

फोटॉन की ऊर्जा E जितनी छोटी होगी, प्रकाश के तरंग गुणों का पता लगाना उतना ही कठिन होगा।

यदि प्रकाश वितरण के पैटर्न पर विचार करने के लिए सांख्यिकीय दृष्टिकोण का उपयोग किया जाता है तो प्रकाश के दोहरे कण-तरंग गुणों के बीच संबंध को समझाया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, एक झिरी द्वारा प्रकाश का विवर्तन: जब प्रकाश एक झिरी से होकर गुजरता है, तो फोटॉन अंतरिक्ष में पुनर्वितरित हो जाते हैं। चूंकि एक फोटॉन के स्क्रीन पर विभिन्न बिंदुओं से टकराने की संभावना समान नहीं है, इसलिए एक विवर्तन पैटर्न दिखाई देता है। स्क्रीन की रोशनी (उस पर आपतित फोटॉनों की संख्या) किसी फोटॉन के इस बिंदु से टकराने की संभावना के समानुपाती होती है। दूसरी ओर, स्क्रीन की रोशनी तरंग आयाम I~E2 के वर्ग के समानुपाती होती है। इसलिए, अंतरिक्ष में किसी दिए गए बिंदु पर प्रकाश तरंग के आयाम का वर्ग अंतरिक्ष में उस बिंदु से टकराने वाले फोटॉन की संभावना का एक माप है।

44. स्थिर अवस्थाओं के लिए श्रोडिंगर समीकरण।

समीकरण (217.5) स्थिर अवस्थाओं के लिए श्रोडिंगर समीकरण कहा जाता है।इस समीकरण में एक पैरामीटर के रूप में कुल ऊर्जा शामिल है इकण. विभेदक समीकरणों के सिद्धांत में, यह सिद्ध होता है कि ऐसे समीकरणों में अनंत संख्या में समाधान होते हैं, जिनमें से सीमा शर्तों को लागू करके, समाधानों का चयन किया जाता है भौतिक अर्थ. श्रोडिंगर समीकरण के लिए, ऐसी स्थितियाँ तरंग कार्यों की नियमितता की शर्तें हैं: तरंग कार्यों को उनके पहले व्युत्पन्न के साथ परिमित, एकल-मूल्यवान और निरंतर होना चाहिए। इस प्रकार, केवल वे समाधान जो नियमित कार्यों द्वारा व्यक्त किए जाते हैं उनका वास्तविक भौतिक अर्थ होता है  लेकिन पैरामीटर के किसी भी मान के लिए नियमित समाधान नहीं होते हैं ई, एकेवल उनमें से एक निश्चित समूह के लिए, किसी दिए गए कार्य की विशेषता। इन ऊर्जा मूल्यों को कहा जाता है अपना।समाधान जो मेल खाते हैं अपनाऊर्जा मान कहलाते हैं स्वयं के कार्य. eigenvalues इसतत या असतत श्रृंखला बना सकते हैं। पहले मामले में हम बात करते हैं निरंतर,या सतत स्पेक्ट्रमक्षण में - असतत स्पेक्ट्रम के बारे में.

40. डी ब्रॉगली तरंगें और उनके गुण।

डी ब्रोगली ने तर्क दिया कि न केवल फोटॉन, बल्कि इलेक्ट्रॉन और पदार्थ के किसी भी अन्य कण के साथ-साथ कणिका में भी तरंग गुण होते हैं। तो, डी ब्रोगली के अनुसार, साथ प्रत्येक सूक्ष्म वस्तुजुड़े हुए हैं, एक ओर, आणविकाविशेषताएँ - ऊर्जा इऔर गति आर,और दूसरे पर - तरंग विशेषताएँ- आवृत्ति वी और तरंग दैर्ध्य को।कणों के कणिका और तरंग गुणों को जोड़ने वाले मात्रात्मक संबंध फोटॉन के समान हैं: इ= एचवी, पी= एच/  . (213.1) डी ब्रोगली की परिकल्पना की निर्भीकता इस तथ्य में सटीक रूप से निहित है कि संबंध (213.1) न केवल फोटॉन के लिए, बल्कि अन्य माइक्रोपार्टिकल्स के लिए भी निर्धारित किया गया था, विशेष रूप से उन लोगों के लिए जिनके पास आराम द्रव्यमान है। इस प्रकार, संवेग वाला कोई भी कण तरंग दैर्ध्य निर्धारित तरंग प्रक्रिया से जुड़ा होता है डी ब्रोगली के सूत्र के अनुसार:  = एच/ पी. (213.2) यह संबंध संवेग वाले किसी भी कण के लिए मान्य है आर।जल्द ही डी ब्रोगली की परिकल्पना की प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि हो गई। (के. डेविसन, एल. जर्मर) ने पता लगाया कि एक प्राकृतिक विवर्तन झंझरी - एक निकल क्रिस्टल - से बिखरे हुए इलेक्ट्रॉनों की एक किरण एक अलग विवर्तन पैटर्न देती है। विवर्तन मैक्सिमा वुल्फ-ब्रैग सूत्र (182.1) के अनुरूप है, और ब्रैग तरंग दैर्ध्य बिल्कुल निकला लंबाई के बराबरतरंग की गणना सूत्र (213.2) का उपयोग करके की जाती है। इसके बाद, पी.एस. टार्टाकोवस्की और जी. थॉमसन के प्रयोगों से डी ब्रोगली के सूत्र की पुष्टि की गई, जिन्होंने विवर्तन पैटर्न का अवलोकन किया जब तेज इलेक्ट्रॉनों (ऊर्जा 50 केवी) की एक किरण धातु की पन्नी (मोटाई 1 माइक्रोन) से होकर गुजरती है। चूंकि इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के लिए विवर्तन पैटर्न का अध्ययन किया गया था, इसलिए यह साबित करना आवश्यक था कि तरंग गुण न केवल इलेक्ट्रॉनों के एक बड़े संग्रह के प्रवाह में निहित हैं, बल्कि प्रत्येक इलेक्ट्रॉन में व्यक्तिगत रूप से भी निहित हैं। इसकी प्रायोगिक पुष्टि 1948 में सोवियत भौतिक विज्ञानी वी. ए. फेब्रीकांत (जन्म 1907) ने की थी। उन्होंने दिखाया कि ऐसे कमजोर इलेक्ट्रॉन बीम के मामले में भी, जब प्रत्येक इलेक्ट्रॉन दूसरों से स्वतंत्र रूप से डिवाइस से गुजरता है (दो इलेक्ट्रॉनों के बीच का समय अंतराल एक इलेक्ट्रॉन को डिवाइस से गुजरने में लगने वाले समय से 10 4 गुना अधिक होता है) , लंबे एक्सपोज़र के दौरान उत्पन्न होने वाला विवर्तन पैटर्न लाखों गुना अधिक तीव्र इलेक्ट्रॉन प्रवाह के एक छोटे एक्सपोज़र के साथ प्राप्त विवर्तन पैटर्न से भिन्न नहीं होता है। नतीजतन, कणों के तरंग गुण उनके सामूहिक गुण नहीं हैं, बल्कि प्रत्येक कण में व्यक्तिगत रूप से अंतर्निहित हैं। इसके बाद, न्यूट्रॉन, प्रोटॉन, परमाणु और आणविक बीम के लिए विवर्तन घटना की भी खोज की गई। सूक्ष्म कणों के तरंग गुणों की उपस्थिति के प्रायोगिक प्रमाण से यह निष्कर्ष निकला कि हमारे सामने एक सार्वभौमिक घटना, पदार्थ का एक सामान्य गुण है। लेकिन तब तरंग गुण भी स्थूल पिंडों में अंतर्निहित होने चाहिए। इन्हें प्रायोगिक तौर पर क्यों नहीं खोजा गया? उदाहरण के लिए, 1 ग्राम द्रव्यमान वाला एक कण 1 मीटर/सेकेंड की गति से घूम रहा है, जो =6.62 · 10 -31 मीटर के साथ डी ब्रोगली तरंग से मेल खाता है। यह तरंग दैर्ध्य अवलोकन के लिए सुलभ क्षेत्र के बाहर स्थित है (एक अवधि के साथ आवधिक संरचनाएं)। d10 -31 मीटर मौजूद नहीं है)। इसलिए, यह माना जाता है कि स्थूल पिंड अपने गुणों का केवल एक पक्ष प्रदर्शित करते हैं - कणिका वाला - और तरंग वाला प्रदर्शित नहीं करते हैं। पदार्थ के कणों की दोहरी कण-तरंग प्रकृति का विचार इस तथ्य से और भी गहरा होता है कि कण की कुल ऊर्जा के बीच का संबंध पदार्थ के कणों में स्थानांतरित हो जाता है जीऔर डी ब्रोगली तरंगों की आवृत्ति v: e=hv. (213.3) यह इंगित करता है कि सूत्र (213.3) में ऊर्जा और आवृत्ति के बीच संबंध का चरित्र है सार्वभौमिक अनुपात,फोटॉन और किसी अन्य माइक्रोपार्टिकल्स दोनों के लिए मान्य। संबंध की वैधता (213.3) उन सैद्धांतिक परिणामों के अनुभव के साथ समझौते से होती है जो क्वांटम यांत्रिकी, परमाणु और परमाणु भौतिकी में इसकी सहायता से प्राप्त किए गए थे। पदार्थ के गुणों के तरंग-कण द्वंद्व के बारे में डी ब्रोगली की प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की गई परिकल्पना ने सूक्ष्म वस्तुओं के गुणों के विचार को मौलिक रूप से बदल दिया। सभी सूक्ष्म वस्तुओं में कणिका और तरंग दोनों गुण होते हैं; साथ ही, किसी भी सूक्ष्मकण को ​​शास्त्रीय अर्थ में कण या तरंग नहीं माना जा सकता है। तरंग-कण द्वंद्व की आधुनिक व्याख्या सोवियत सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी वी.ए. फॉक (1898-1974) के शब्दों में व्यक्त की जा सकती है: "हम कह सकते हैं कि किसी परमाणु वस्तु के लिए बाहरी परिस्थितियों के आधार पर स्वयं को प्रकट करने का एक संभावित अवसर है।" या तो तरंग के रूप में या कण के रूप में, या मध्यवर्ती तरीके से। ये इसी में है संभावित अवसरएक सूक्ष्म वस्तु में निहित गुणों की विभिन्न अभिव्यक्तियाँ तरंग-कण द्वैतवाद का निर्माण करती हैं। किसी भी प्रकार के मॉडल के रूप में इस द्वैतवाद की कोई अन्य, अधिक शाब्दिक, समझ गलत है।

दोहरे तरंग-कण व्यवहार को प्रदर्शित करने वाली वस्तुओं के विशिष्ट उदाहरण इलेक्ट्रॉन और प्रकाश हैं; सिद्धांत बड़ी वस्तुओं के लिए भी मान्य है, लेकिन, एक नियम के रूप में, वस्तु जितनी अधिक विशाल होगी, उसकी तरंग गुण उतने ही कम प्रकट होंगे (हम यहां कई कणों के सामूहिक तरंग व्यवहार के बारे में बात नहीं कर रहे हैं, उदाहरण के लिए, सतह पर तरंगें एक तरल पदार्थ का)

तरंग-कण द्वंद्व के विचार का उपयोग क्वांटम यांत्रिकी के विकास में शास्त्रीय अवधारणाओं के संदर्भ में माइक्रोवर्ल्ड में देखी गई घटनाओं की व्याख्या करने के लिए किया गया था। वास्तव में, क्वांटम वस्तुएं न तो शास्त्रीय तरंगें हैं और न ही शास्त्रीय कण, केवल उन पर किए गए प्रयोगों की स्थितियों के आधार पर पूर्व या बाद के गुणों को प्रदर्शित करती हैं। तरंग-कण द्वंद्व शास्त्रीय भौतिकी के ढांचे के भीतर अकथनीय है और इसकी व्याख्या केवल क्वांटम यांत्रिकी में ही की जा सकती है।

तरंग-कण द्वंद्व की अवधारणा का एक और विकास क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत में परिमाणित क्षेत्रों की अवधारणा थी।

डी ब्रॉगली लहरें

तरंग-कण द्वैत के सिद्धांत को डी ब्रोगली तरंगों के विचार में मात्रात्मक अभिव्यक्ति मिलती है। किसी भी वस्तु के लिए जो एक साथ तरंग और कणिका गुण प्रदर्शित करती है, गति के बीच एक संबंध होता है पी (\displaystyle \mathbf (पी) )और ऊर्जा ई (\डिस्प्लेस्टाइल ई), एक कण के रूप में इस वस्तु में निहित है, और इसके तरंग पैरामीटर - तरंग वेक्टर k (\displaystyle \mathbf (k) ), तरंग दैर्ध्य λ (\displaystyle \लैम्ब्डा), आवृत्ति ν (\displaystyle \nu ), चक्रीय आवृत्ति ω (\displaystyle \ओमेगा ). यह संबंध संबंधों द्वारा दिया गया है:

पी = ℏ क ; | पी | = h / λ , (\displaystyle \mathbf (p) =\hbar \mathbf (k) ;\ |\mathbf (p) |=h/\lambda ,) E = ℏ ω = h ν , (\displaystyle E=\hbar \omega =h\nu ,)

कहाँ ℏ (\displaystyle \hbar )और h = 2 π ℏ (\displaystyle h=2\pi \hbar )- क्रमशः कम और साधारण प्लैंक स्थिरांक। ये सूत्र सापेक्ष ऊर्जा और संवेग के लिए सत्य हैं।

डी ब्रोगली तरंग को माइक्रोवर्ल्ड की किसी भी चलती वस्तु के साथ पत्राचार में रखा गया है; इस प्रकार, डी ब्रोगली तरंगों के रूप में, प्रकाश और बड़े कण दोनों हस्तक्षेप और विवर्तन के अधीन हैं। साथ ही, कण का द्रव्यमान जितना अधिक होगा, उसी गति पर उसकी डी ब्रोगली तरंगदैर्ध्य उतनी ही कम होगी, और उसके तरंग गुणों को पंजीकृत करना उतना ही कठिन होगा। मोटे तौर पर कहें तो, अपने पर्यावरण के साथ बातचीत करते समय, एक वस्तु एक कण की तरह व्यवहार करती है यदि इसकी डी ब्रोगली तरंग की लंबाई इसके वातावरण में मौजूद विशिष्ट आयामों से बहुत छोटी है, और यदि यह बहुत लंबी है तो एक लहर की तरह व्यवहार करती है; मध्यवर्ती मामले को केवल पूर्ण क्वांटम सिद्धांत के ढांचे के भीतर ही वर्णित किया जा सकता है।

डी ब्रोगली तरंग का भौतिक अर्थ इस प्रकार है: अंतरिक्ष में एक निश्चित बिंदु पर तरंग के आयाम का वर्ग किसी दिए गए बिंदु पर एक कण का पता लगाने की संभावना घनत्व के बराबर होता है यदि इसकी स्थिति मापी जाती है। उसी समय, जब तक माप नहीं किया जाता है, तब तक कण वास्तव में किसी एक विशिष्ट स्थान पर स्थित नहीं होता है, बल्कि डी ब्रोगली तरंग के रूप में पूरे अंतरिक्ष में "स्मीयर" होता है।

विकास का इतिहास

प्रकाश और पदार्थ की प्रकृति के बारे में प्रश्नों का एक लंबा इतिहास है, लेकिन एक निश्चित समय तक यह माना जाता था कि उनके उत्तर स्पष्ट होने चाहिए: प्रकाश या तो कणों की एक धारा है या एक लहर है; पदार्थ में या तो अलग-अलग कण होते हैं जो शास्त्रीय यांत्रिकी का पालन करते हैं, या एक सतत माध्यम है।

प्रकाश का प्रतीत होता है कि स्थापित तरंग विवरण अधूरा निकला, जब 1901 में, प्लैंक ने एक बिल्कुल काले शरीर के विकिरण स्पेक्ट्रम के लिए एक सूत्र प्राप्त किया, और फिर आइंस्टीन ने फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की व्याख्या की, इस धारणा के आधार पर कि एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश है विशेष रूप से कुछ भागों में उत्सर्जित और अवशोषित होता है। ऐसा भाग - प्रकाश की एक मात्रा, जिसे बाद में फोटॉन कहा जाता है - एक गुणांक के साथ प्रकाश तरंग की आवृत्ति के अनुपात में ऊर्जा स्थानांतरित करता है एच (\डिस्प्लेस्टाइल एच)- प्लैंक स्थिरांक. इस प्रकार, यह पता चला कि प्रकाश न केवल तरंग, बल्कि कणिका गुण भी प्रदर्शित करता है।

तरंग-कण द्वंद्व के सिद्धांत को श्रोडिंगर के "तरंग यांत्रिकी" में अधिक विशिष्ट और सही अवतार मिला, जो बाद में आधुनिक क्वांटम यांत्रिकी में बदल गया।

प्रकाश का तरंग-कण द्वैत

तरंग-कण द्वंद्व के सिद्धांत के अनुप्रयोग के एक उत्कृष्ट उदाहरण के रूप में, प्रकाश की व्याख्या कणिकाओं (फोटॉन) की एक धारा के रूप में की जा सकती है, जो कई भौतिक प्रभावों में शास्त्रीय विद्युत चुम्बकीय तरंगों के गुणों को प्रदर्शित करती है। प्रकाश, प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के तुलनीय पैमाने पर विवर्तन और हस्तक्षेप की घटनाओं में तरंग गुण प्रदर्शित करता है। उदाहरण के लिए, यहां तक ​​कि अकेलाडबल स्लिट से गुजरने वाले फोटॉन स्क्रीन पर एक हस्तक्षेप पैटर्न उत्पन्न करते हैं, जो मैक्सवेल के समीकरणों द्वारा निर्धारित होता है।

हालाँकि, प्रयोग से पता चलता है कि एक फोटॉन विद्युत चुम्बकीय विकिरण की एक छोटी पल्स नहीं है, उदाहरण के लिए, इसे ऑप्टिकल बीम स्प्लिटर्स द्वारा कई बीमों में विभाजित नहीं किया जा सकता है, जैसा कि 1986 में फ्रांसीसी भौतिकविदों ग्रेंजियर, रोजर और एस्पे द्वारा किए गए एक प्रयोग द्वारा स्पष्ट रूप से दिखाया गया था। . प्रकाश के कणिका गुण संतुलन थर्मल विकिरण के पैटर्न, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव और कॉम्पटन प्रभाव में प्रकट होते हैं। एक फोटॉन भी एक कण की तरह व्यवहार करता है जो पूरी तरह से उन वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित या अवशोषित होता है जिनके आयाम इसकी तरंग दैर्ध्य (उदाहरण के लिए, परमाणु नाभिक) से बहुत छोटे होते हैं, या आम तौर पर इसे बिंदु के समान माना जा सकता है (उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉन)।

विद्युत चुम्बकीय विकिरण की तरंग दैर्ध्य जितनी कम होगी, फोटॉनों की ऊर्जा और गति उतनी ही अधिक होगी और इस विकिरण के तरंग गुणों का पता लगाना उतना ही कठिन होगा। उदाहरण के लिए, एक्स-रे विकिरण केवल एक बहुत ही "पतली" विवर्तन झंझरी - एक ठोस के क्रिस्टल जाली पर विवर्तित होता है।

बड़ी वस्तुओं का तरंग व्यवहार

तरंग व्यवहार न केवल प्राथमिक कणों और न्यूक्लियंस द्वारा प्रदर्शित होता है, बल्कि बड़ी वस्तुओं - अणुओं द्वारा भी प्रदर्शित होता है। 1999 में पहली बार फुलरीन का विवर्तन देखा गया। 2013 में, 10,000 एमू से अधिक वजन वाले अणुओं का विवर्तन हासिल किया गया था। , प्रत्येक में 800 से अधिक परमाणु शामिल हैं।

हालाँकि, यह पूरी तरह से निश्चित नहीं है कि प्लैंक द्रव्यमान से अधिक द्रव्यमान वाली वस्तुएँ सैद्धांतिक रूप से तरंग व्यवहार प्रदर्शित कर सकती हैं या नहीं।

यह सभी देखें

टिप्पणियाँ

1. शब्द "कॉर्पसकल" का अर्थ "कण" है और तरंग-कण द्वंद्व के संदर्भ के बाहर व्यावहारिक रूप से इसका उपयोग नहीं किया जाता है।
2. गेर्शटीन एस.एस. तरंग-कण द्वैत// भौतिक विश्वकोश: [5 खंडों में] / अध्याय। ईडी। ए. एम. प्रोखोरोव। - एम।: सोवियत विश्वकोश, 1990. - टी. 2: गुणवत्ता कारक - मैग्नेटो-ऑप्टिक्स। - पृ. 464-465. - 704 पी. - 100,000 प्रतियां। -