2. Kvantumfizikai jelenségek és fogalmak

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "2. Kvantumfizikai jelenségek és fogalmak"

Rudolf Varga
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 . Kvantufizikai jelenségek és fogalak.. EM SUGÁRZÁSOK KETTŐS TERMÉSZETE. Részeske- és ullátulajdonságok EM jelenségekben. A Coton-jelenség 3. Kísérletek a fény részeske- vagy ullájellegének eldöntésére.. AZ ANYAGHULLÁMOK. Az elektronok elajlása. Ato- és olekulanyalábok elajlása 3. Hullásoag.3. MIKRORÉSZEK IMPULZUSMOMENTUMA. A H-ato Bor-féle elélete. Atonyalábok ágneses analízise 3. Az elektron sajáterdülete (sinje) 4. Mikrorészeskék iulzusoentua

2 . Kvantufizikai jelenségek és fogalak Cél: azoknak a legfontosabb kísérleti eredényeknek és tényeknek az áttekintése aelyek a kvantufizika alajait kéezik Terület: ikrofizika tágabb int az atofizika.. EM SUGÁRZÁSOK KETTŐS TERMÉSZETE. Részeske- és ullátulajdonságok E.M. jelenségekben a klasszikus fizika ásol sikeres odelljeivel ne értelezető jelenségek a fény fizikájában Elajlás interferenia olarizáió ulláké energia és iulzus átadás részeskeké A fotoniotézis bevezetése: felületi fotoelektroos jelenség értelezésénél siker a leírásnál a fény részesketulajdonságokat is utat

3 Az otikai Doler-jelenség A fénynyoás [P.N. Lebegyev (866-9); 9 körül egyezik az el. din. kéleteivel (<%-ra) Nagy asztrofizikai jelentősége van üstökösök sóvája sillagok belsejében kialakuló viszonyok] Hulláké és fotonké egyforán sikeresen leírja Ok: fénynyoás statisztikusan egfigyelt jelenség Doler-effektus indkét kében elyesen van eg a koordinátatransz.

4 . A Coton-jelenség [ARTHUR HOLLY COMPTON (89-96) effektus: 9-93; 97: Nobel.díj] Vizsgálta: Röntgen-sugarak szórása araffinon a szórt sugárzásban nagyobb ulláosszú koonens szögeloszlás eltér a várttól (9 o -ra szietrikusat várunk ne az) Coton-szórás atáskeresztetszete

5 Hulláké: olarizáión keresztül azonos frekveniájú rezgés ne nőetne a ulláossz sikertelen! Röntgen-szórás grafiton E γ ( 4 Mo[K α ])=9.6keV λ >λ λ >λ λ 3 >λ

6 Coton kísérlete: Magyarázat: fotonkében (Coton Debey) [P. DEBEY ( ); Nobel-díj 936] Lényeg foton elei folyaatban at kölsön az elektronnal Energia iulzus és szögviszonyokat ez atározza eg elyes eredény

7 (I) f e (II) f e 4 os os os os 4 4 II I f f e Az eredény: os os aol: Az elektron energiája: os os

8 A szórt foton ulláossz-változása: sin sin os os os Coton ulláossz Λ: Λ=.477 Å = Láttuk: os a) γ <<. ν. ν b) γ > és υ >> os os υ ~ π kev 5 Hulláossz változás: ΔΛ π/ = /(. ) = ΔΛ ax =. /(. ) =. Λ

9 Lényeg: a Coton-szórás valóban elei folyaat Kísérlet: indenben igazolja Láttuk: szórási sektru két koonens Coton-sús szélessége: iulzussere a aggal (a levezetés ne vette figyelebe) Nagy (néány MeV) energián a rugalas sús eltűnik Elektron és gaa foton kiléésének egyidejűsége

10 egyidejűség: Bote Geiger először utánuk sokan: - se-re egyidejűleg (l.: Bay Zoltán Szeesi Zoltán) Elektron energiája: a forula szerint Tényleges folyaatok: atáskeresztetszet atora ~ a résztvevő el. száával (E > E köt. ) σ ~ Z Szabad el.ra: a szórt fotonok atáskeresztetszetének szögeloszlását a Klein Nisina forula írja le d e d os os os os os sin e r a klasszikus el. sugár

11 r d d 3. Kísérletek a fény részeske- vagy ullájellegének eldöntésére Fény (E.M. sug.): részeske vagy ullá? Einstein: tűsugárzás elélet (egy róbálkozás a sok közül) Lényeg: a foton kis térszögű ~ osszúságú ullávonulat Cáfolat: Selényi Pál kísérlete [SELÉNYI PÁL ( ) 9 938] Lényeg: nagyszögű interferenia (nyílásszög > 9 o nál is)

12 A Selényi kísérlet vázlata fluor. réteg vastagsága: d ~ λ/ otikailag oogén rendszer Interferenia egfigyelető 8 o -oz közeli esetben is fény göbulláként viselkedik Mentés: az interferenia több foton valailyen kölsönatásának az eredénye

13 Dira tükörkísérlet-javaslata [P. DIRAC (9 984) Nobel-díj 933] Jánossy Lajos (956): nagy ontossággal akkor is van interferenia a a rendszerben sak egy foton van sektroéterkar > 3 ne ez okozza a jelenséget

14 Leet-e fél fotont egfigyelni? nins koinidenia (vagy egyik vagy ásik detektor szól) Következtetés: leetetlen interfereniát egfigyelni és a foton útját is egatározni Elektroágneses jelenségek a klasszikus fizika odelljei ne adnak elyes eredényt!

Hasonló dokumentumok

Röntgensugárzás az orvostudományban. Röntgen kép és Komputer tomográf (CT)

Röntgensugárzás az orvostudományban Röntgen kép és Komputer tomográf (CT) Orbán József, Biofizikai Intézet, 2008 Hand mit Ringen: print of Wilhelm Röntgen's first "medical" x-ray, of his wife's hand, taken