391
26.6 Noaniqlik prinsipi
Yorug’lik (umumiy holda elektromagnit nurlanish) va harakatlanuvchi
zarra(ko‘pincha “mikrozarra” termini ishlatiladi)lar dualistik hislatlarga egaligi
haqida tajribalarga asoslanib ishonch hosil qilindi. Endi harakatlanayotgan
mikrozarralarda namayon bo‘ladigan de-Broyl to‘lqinlarining tabiati haqida
mulohaza yuritaylik. Ma’lumki, elektromgnit nurlanish, xususan yorug’lik ham,
to‘lqin nuqtai nazaridan fazoda o’zgaruvchi elektromagnit maydon tarqalishidir.
De-Broyl to‘lqining tarqalishi esa xech qanday elektromagnit maydonning
tarqalishi bilan bog’liq emas. Hatto zaryadlanganmikrozarralarning fazodagi
harakati biror elektromagnit jarayon bilan bog’liq bo’lishi mumkin-ku, deb faraz
qilaylik. Haqiqatdan, tezlanishga ega bo’lgan elektronning elektrmagnit to‘lqin
nurlantirishi kuzatiladi. Lekin elektron to’g’ri chiziqli traektoriya bo’yicha to’g’ri
harakatlanayotganda xech qanday elektromagnit nurlanish vujudga kelmasligi
yuqoridagi farazni inkor etadi. Xuddi shuningdek, de-Broyl to‘lqininng klassik
fizikada ma’lum bo’lgan boshqa biror to‘lqinga o’xshatish asossiz ekanligini
isbotlash mumkin.
Umuman, harakatlanayotgan mikrozarralar bilan bog’liq bo’lgan de-Broyl
to‘lqinlaprini klassik tushunchalar asosida tasavvur qilib bo’lmaydi. Haqiqatdan,
biz idrok qiladigan dunyoda mikrozarralarga o’xshash ob’ekt mavjud emas.
Mikrozarralar bizning sezgi organlarimizga bevosita ta’sir qilmaydi. Biz
mikrozarralarni na kura olamiz, na seza olamiz. Mikrozarralar biz shu vaqtgacha
ko’rgan biror ob’ektga o’xshamaydi. U bir vaqtning o’zida ham zarra, ham to‘lqin
xususiyatlarini mujassamlashtirgan maxsus tabiatli materiyadir. Uning tabiatining
g’alatiligi shundaki, mikrozarra dualistik hislatga ega, lekin u bizning klassik
tasavvurimizdagi zarraga ham, to‘lqinga ham o’xshamaydi.
Masalan, yorug’lik to‘lqin yarim shaffof jismga tushayotgan bo’lsa, ikki
muhit chegarasidan yorug’lik qisman kaytadi, qisman sinib ikkinchi muhitga
o’tadi. Boshqacha aytganda, yorug’lik to‘lqin qismlarga bo’linayapti. Agar bir
muhitdan ikkinchi muhitga elektron tushayotgan bo’lsa, u ikkinchi jismni tashkil
etuvchi zarralar bilan ta’sirlashuvi tufayli yo biror burchakga og’ib harakatini
392
davom ettiradi, yo jism tomonidan yutiladi. Lekin elektronning bir qismi yutilib,
bir qismi harakatni davom ettirgani, ya’ni uni bo’linmaganligi xech qanday
tajribada kuzatilmagan. Demak, mikrozarraning harakati bilan bog’liq bo’lgan
to‘lqin klassik tushunchadagi to‘lqinga o’xshamaydi.
Endi quyidagi xayoliy tajriba bilan tanishaylik. Ikki tasmasimon tirqishli
to’siqka (26.7-a-rasm) monoenergitik (ya’ni energiyalari bir xil bo’lgan)
elektronlar oqimi tushayotgan bo’lsin. Ekran o’rniga fotoplastinka joylashtirilgan.
Tirqishlardan birini berkitsak, elektronlar faqat ikkinchi tirqish orqali o’tadi.
Fotoplastinkada elektronlar ko’proq tushgan sohalar boshqa sohalarga nisbatan
qoraroq bo’ladi. Shuning uchun elektronlar faqat ikkinchi tirqish orqali o’tgan
holda fotoplastinkaning qorayishi 26.7-b-rasmdagidek, faqat birinchi tirqish orqali
o’tgan holdagisi esa 26.7-v-rasmdagidek bo’ladi. 26.7-g-rasmda biror
fotoplastinkaning o’ziga, avval faqat birinchi tirqish orqali, keyin faqat ikkinchi
tirqish orqali elektron tushirilgan holda vujudga kelgan manzara tasvirlangan.
Endi ikkala tirqishni ham ochiq qoldirgan holda fotoplastinkaga elektronlar
tushiraylik. Bu holdagi manzara oldingi holdagidek bo’lishi lozim edi. vaholanki,
hosil bo’ladigan manzara xuddi kogerent yorug’lik to‘lqinlarining interferensiyasi
tufayli vujudga keladigan manzaraga o’xshaydi (26.7-d-rasm).
Bu tajribadan quyidagi xulosaga kelamiz: har bir elektronning harakatiga
ikkala tirqish ham ta’sir ko’rsatadi. Ajablanarli darajadagi bu g’alati xulosa bizni
26.7-1-a, b, v, g, d, -rasm
393
«Axir elektron bo’linmas-ku! Shuning uchun u yo birinchi, yo ikkinchi tirqish
orqali o’tishi lozim» degan fikrga olib keladi. Bunday fikr biz o’rganib qolgan
klassik tasavvurlarning oqibatida vujudga keldi. Aniqroq qilib aytganda, biz
mikrozarrani o’lchamlari nihoyatda kichik bo’lgan mexanik sharcha deb tasavvur
qilganligimiz uchun shunday fikrga keldik. Ammo o’lchamlari kichiklashgan sari
mikrozarralarda yangi g’alati xususiyatlar paydo bo’lishini hisobga olgan holda,
ya’ni mikrozarraning dualistik hislatlarini hisobga olgan holda fikr yuritsak,
yuqoridagi tajribalar asosida chiqarilgan xulosa ajablanarli emas, balki mantiqan
to’g’ri ekanligiga ishonch hosil qilamiz.
Shunday qilib, yuqorida yuritilgan mulohazalar mikrozarralarning harakati
bilan bog’liq bo’lgan De-Broyl to‘lqinlarini klassik fizikadagi biror to‘lqinga
o’xshatishdan voz kechish lozimligini ko’rsatdi. Shuning uchun o’xshatish
qidirmasdan De-Broyl to‘lqinlarining fizik ma’nosini anglashga harakat qilaylik.
1926 yilda M.Born elektromagnit nurlanish hamda harakatlanayotgan
mikrozarralar
dualistik
hislatlarining
umumiyligiga
asoslanib
De-Broyl
to‘lqinining fizik ma’nosini statistik tarzda izohlab berdi. Haqiqatdan, fazoning
biror nuqtasida yorug’lik to‘lqini amplitudasining kvadrati ayni nuqtaga
tushayotgan yorug’lik fotonlarining soniga, ya’ni yorug’lik intensivligiga
proportsional edi. Boshqacha aytganda, fazoning biror nuqtasiga fotonlarning
tushish ehtimolligi ayni nuqtadagi yorug’lik to‘lqin amplitudasining kvadrati
E
m
2
bilan aniqlanar edi. Bunga kiyos qilib M.Born harakatlanayotgan
Do'stlaringiz bilan baham: