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 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
«Axir elektron bo’linmas-ku! Shuning uchun u yo birinchi, yo ikkinchi tirqish orqali
26.7-1-a, b, v, g, d, -rasm
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 mikrozarra bilan bog’liq bo’lgan de-Broyl to‘lqini
Do'stlaringiz bilan baham: