منو
 کاربر Online
699 کاربر online
تاریخچه ی: فوتون

تفاوت با نگارش: 3

Lines: 1-34Lines: 1-55
 
 
 +
</tr>
table>r />
 +
 +
 ||بنا به نظریه کوانتومی ، امواج به ظاهر پیوسته الکترومغناطیسی ، کوانتیده‌اند و از کوانتومهای گسسته‌ای به نام __~~green:فوتون~~__ تشکیل شده‌اند که هر فوتون دارای انرژی مشخصی است که مقدار آن فقط به ((فرکانس)) بستگی دارد.|| ||بنا به نظریه کوانتومی ، امواج به ظاهر پیوسته الکترومغناطیسی ، کوانتیده‌اند و از کوانتومهای گسسته‌ای به نام __~~green:فوتون~~__ تشکیل شده‌اند که هر فوتون دارای انرژی مشخصی است که مقدار آن فقط به ((فرکانس)) بستگی دارد.||
-
diralign=center>
+
align=left>



e>r />!مقدمه
این تعارض جوهر مانای ذره گونه که با انتشار موج - ذره رخ می‌دهد، ((کوانتوم به زبان ساده|نظریه کوانتوم)) توصیف عینی یابد، آنگاه می‌توانیم موقعیتهای آن را در لحظات پی در پی مشخص و مسیر آن را معین کنیم. اما ذراتی که مسیرهای مشخصی را طی می‌کنند، مشخصه نقش تداخلی موج گونه آنها را برای هر نوع ماده‌ای که واقعا قابل مشاهده باشد، ایجاد نمی‌کند. در آزمایشگاه ، این نقشها همچون نقشی از تیک تاکهای آرایه‌ای از آشکار سازها مشاهده می‌شود. تمهیدات مستند نظریه کوانتومی این نقشها را بوسیله یک __تابع موج__ در فرمالیزم ریاضی آن نظریه بوجود می‌آورد.

این تابع موج احتمال آشکار سازی یک تیک تاک را توصیف می‌کند و چشم به راه یک شیء "حقیقی" نیست. بنابراین ، نظریه کوانتومی با نفی اینکه "موج" یا "ذره" "حقیقی" هستند، مسأله موج - ذره را حل می‌کند. به علاوه ، نظریه کوانتومی با آنچه که از معانی متعارف و رسمی آنها برداشت می‌شود. مفهوم ماده گاهی موج و گاهی ذره است را ندارد.

بر اساس __اصل دوبروی__ ، در مورد ذرات دو حالت ذره‌ای و موجی در نظر گرفته می‌شود، که البته این خاصیت در دنیای میکروسکوپی بیشتر مورد مطالعه است. به عنوان مثال ، اگر ذره‌ای به جرم یک گرم که با سرعت معمولی در حال حرکت است، در نظر بگیریم ((طول موج)) منتسب به این ذره ، چنان کوچک خواهد بود که اصلا قابل ملاحظه نیست. اما در مورد ذراتی مانند ((الکترون)) ، این طول موج قابل توجه است. بنابراین با توسل به این اصل می‌توان ((تابش الکترومغناطیسی)) را نیز متشکل از ذراتی دانست که این ذرات را ~~green:''فوتون''~~ می‌گویند.




{img src=img/daneshnameh_up/8/82/photon_animation.gif}


>
 {img src=img/daneshnameh_up/d/dc/photon.gif} {img src=img/daneshnameh_up/d/dc/photon.gif}
 +
 +
 
 
-!نگاه اجمالی
بر اساس __اصل دوبروی__ ، در مورد ذرات دو حالت ذره‌ای و موجی در نظر گرفته می‌شود،
که البته این خاصیت در دنیای میکروسکوپی بیشتر مورد مطالعه است. به عنوان مثال ، اگر ذره‌ای به جرم یک گرم که با سرعت معمولی در حال حرکت است، در نظر بگیریم ((طول موج)) منتسب به این ذره ، چنان کوچک خواهد بود که اصلا قابل ملاحظه نیست. اما در مورد ذراتی مانند ((الکترون)) ، این طول موج قابل توجه است. بنابراین با توسل به این اصل می‌توان ((تابش الکترومغناطیسی)) را نیز متشکل از ذراتی دانست که این ذرات را ~~green:''فوتون''~~ می‌گویند.
!واقعیت کوانتومهای نور
((نظریه پلانک)) در ارتباط با بسته‌های انرژی تابشی ، تا اندازه‌ای مبهم بود و فقط به عنوان مبنایی برای __توزیع آماری انرژی__ میان طول موجهای مختلف در ((طیف الکترومغناطیسی)) بکار می‌رفت. پنج سال بعد از "__پلانک__" ، "__آلبرت انیشتین__" توانست این مفهوم را به صورت مشخص‌تری بیان کند. __انیشتین__ مفهوم کوانتومی نور را برای توجیه اثر فوتوالکتریک بکار برد. بر این اساس ، فوتون‌ها که دارای انرژی معینی هستند، بعد از برخورد با الکترون‌های اتم ، انرژی خود را به آنها داده ، خود از بین می‌روند. این امر می‌تواند به عنوان یک مسئله برخورد میان دو ذره با استفاده از __نظریه برخورد__ توضیح داده شود.

بعد از برخورد ، فوتون از بین می‌رود و الکترون با انرژیی که از فوتون می‌گیرد، از ((ماده)) جدا می‌شود و سبب ایجاد یک جریان فوتوالکترونی در مدار خارجی می‌گردد. مقدار جریان در مدار خارجی ، بسته به تعداد فوتونهایی که بر سطح ماده موجود در ((آند و کاتد|کاتد)) تابیده می‌شود، متفاوت خواهد بود.

dir align=left>
+!واقعیت کوانتومهای نور
((نظریه پلانک)) در ارتباط با بسته‌های انرژی تابشی ، تا اندازه‌ای مبهم بود و فقط به عنوان مبنایی برای __توزیع آماری انرژی__ میان طول موجهای مختلف در ((طیف الکترومغناطیسی)) بکار می‌رفت. پنج سال بعد از "__پلانک__" ، "__آلبرت انیشتین__" توانست این مفهوم را به صورت مشخص‌تری بیان کند. __انیشتین__ مفهوم کوانتومی نور را برای توجیه اثر فوتوالکتریک بکار برد. بر این اساس ، فوتون‌ها که دارای انرژی معینی هستند، بعد از برخورد با الکترون‌های اتم ، انرژی خود را به آنها داده ، خود از بین می‌روند. این امر می‌تواند به عنوان یک مسئله برخورد میان دو ذره با استفاده از __نظریه برخورد__ توضیح داده شود.

بعد از برخورد ، فوتون از بین می‌رود و الکترون با انرژیی که از فوتون می‌گیرد، از ماده جدا می‌شود و سبب ایجاد یک جریان فوتوالکترونی در مدار خارجی می‌گردد. مقدار جریان در مدار خارجی ، بسته به تعداد فوتونهایی که بر سطح ماده موجود در ((آند و کاتد|کاتد)) تابیده می‌شود، متفاوت خواهد بود.
>!تأییدی دیگر بر وجود فوتون
آزمایش دیگری که توانست وجود فوتونها را بصورت تجربی به اثبات رساند، مربوط به آزمایش است که توسط "__کامپتون__" انجام شد. این آزمایش که بعدها نام ((اثر کامپتون)) را بر خود گرفت، به این صورت بود که تابش الکترومغناطیسی یا فوتون‌ها توسط مواد مختلف پراکنده می‌شود. به بیان دیگر ، در این آزمایش فوتون بعد از تابش مقداری از انرژی خود را به یک الکترون تقریبا آزاد منتقل می‌کرد و خود با انرژی کمتر در راستای دیگر منحرف می‌شد. نتایج این آزمایش که با استفاده از __مفهوم کوانتومی نور__ صورت می‌گرفت، با نتایج تجربی کاملا تطابق داشت.

>
>

>
 {img src=img/daneshnameh_up/3/31/gc2photon.gif} {img src=img/daneshnameh_up/3/31/gc2photon.gif}
 +
 +
 
 
-!تاییدی دیگر بر وجود فوتون  -آزمایش دیگری که توانست وجود فوتونها را بصورت تجربی به اثبات رساند، مربوط به آزمایش است که توسط "__کامپتون__" انجام شد. این آزمایش که بعدها نام __اثر کامپتون__ را بر خود گرفت، به این صورت بود که تابش الکترومغناطیسی یا فوتون‌ها توسط مواد مختلف پراکنده می‌شود. به بیان دیگر ، در این آزمایش فوتون بعد از تابش مقداری از انرژی خود را به یک الکترون تقریبا آزاد منتقل می‌کرد و خود با انرژی کمتر در راستای دیگر منحرف می‌شد. نتایج این آزمایش که با استفاده از __مفهوم کوانتومی نور__ صورت می‌گرفت، با نتایج تجربی کاملا تطابق داشت.   !جرم فوتون !جرم فوتون -واقعیت جرم فوتون ، به خاصیت عکس مجذوری __قانون کولن__ بر می‌گردد. بر اساس قانون کولن ، نیروی الکتریکی که دو ذره باردار به یکدیگر وارد می‌کنند، نیرویی است که با مجذور فاصله بین آنها نسبت معکوس دارد. اما این مطالب در تمام شرایط دقیقا درست نیستند، یعنی در فواصل خیلی کوچکتر انحرافاتی وجود دارد و این نیرو دقیقا عکس مجذوری نیست. در این حالت باید فوتونها را ذراتی دارای جرم بدانیم. اما در موارد دیگر که تقریبا بیشتر موارد را شامل می‌شود، این نیرو دقیقا عکس مجذوری است. بنابراین در این حالت باید فوتونها را ذراتی بدون جرم تصور کنیم. +واقعیت جرم فوتون ، به خاصیت عکس مجذوری __قانون کولن__ بر می‌گردد. بر اساس قانون کولن ، نیروی الکتریکی که دو ذره باردار به یکدیگر وارد می‌کنند، نیرویی است که با مجذور فاصله بین آنها نسبت معکوس دارد. اما این مطالب در تمام شرایط دقیقا درست نیستند، یعنی در فواصل خیلی کوچکتر انحرافاتی وجود دارد و این نیرو دقیقا عکس مجذوری نیست. در این حالت باید فوتونها را ذراتی دارای جرم بدانیم. اما در موارد دیگر که تقریبا بیشتر موارد را شامل می‌شود، این نیرو دقیقا عکس مجذوری است. بنابراین در این حالت باید فوتونها را ذراتی بدون جرم تصور کنیم.  !مباحث مرتبط با عنوان !مباحث مرتبط با عنوان -*((اثر فوتوالکتریک))    *((اثر کامپتون))  *((اثر کامپتون))  *((پدیده تولید زوج)) *((پدیده تولید زوج))  +*((پدیده فوتوالکتریک))  *((پدیده نابودی زوج)) *((پدیده نابودی زوج))  *((تابش الکترومغناطیسی))  *((تابش الکترومغناطیسی))  *((توزیع آماری انرژی))  *((توزیع آماری انرژی))  *((جرم فوتون)) *((جرم فوتون))  *((طیف الکترومغناطیسی))  *((طیف الکترومغناطیسی))  *((قانون کولن)) *((قانون کولن))  *((مفهوم کوانتومی نور))  *((مفهوم کوانتومی نور))  *((موج الکترومغناطیسی)) *((موج الکترومغناطیسی))  *((موج دوبروی)) *((موج دوبروی))  *((نظریه برخورد))  *((نظریه برخورد)) -*((نظریه پلانک)) +*((نظریه پلانک)) />
تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 دوشنبه 13 شهریور 1385 [04:38 ]   7   مجید آقاپور      جاری 
 پنج شنبه 17 فروردین 1385 [06:05 ]   5   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 یکشنبه 11 دی 1384 [09:02 ]   4   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 یکشنبه 11 دی 1384 [09:01 ]   3   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 یکشنبه 11 دی 1384 [09:00 ]   2   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 سه شنبه 27 بهمن 1383 [06:29 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..