Referati topshirdi: Bozorboyev Sh Qabul qildi: Polvonov S

Mirzo Ulug’bek nomidagi O’zbekiston Milliy universiteti

Fizika fakulteti 3-kurs F-1903 guruh talabasi Bozorboyev
Shodlikning Atom fizikasi fanidan “ De-Broyl gipotezasi ”
mavzusida yozgan

REFERATI

Topshirdi: Bozorboyev Sh
Qabul qildi: Polvonov S

REJA:
1. De-Broyl gipotezasi

2. De-Broyl gipotezasining tajribada tasdiqlanishi
3. De-Broyl to‘lqinlarining statistik talqini

Yorug‘likning interferensiya, difraksiya hodisalarini hosil qilishi, uning to‘lqin xususiyatiga ega ekanligini tasdiqlaydi. Yorug‘likning fotoeffekt, kompton effekti hodisalarda ko‘rinishi esa uning korpuskulyar (zarra) xususiyatga ega ekanligini ko‘rsatadi. Shunday qilib, yorug‘likning bir vaqtda ham to‘lqin ham korpuskulyar xususiyatlarga, ya’ni to‘lqin zarra dualizm xususiyatiga ega ekanligi aniqlangan. Bu xususiyatlar bir-birini istisno qilmaydi, balki bir-birini to‘ldiradi. Yorug‘likning ham to‘lqin ham korpuskulyar xususiyatga ega bo‘lishligi uzoq vaqtlargacha sezilarli bo‘lmadi. Elektromagnit to‘lqinlarning korpuskulyar xususiyatga ega ekanligi aniqlangandan so‘ng moddiy zarralar ham to‘lqin xususiyatiga egami, degan savol tug‘iladi. Bu savolga kvant mexanikasi nazariyasining asoschilaridan biri fransuz fizigi Lui de-Broyl javob berdi. De-Broyl dualizm faqat optik hodisalarga xos xususiyat bo‘lmay, balki universal ahamiyatga ega, degan fikrni ilgari surdi.

De-Broyl 1924-yilda barcha moddiy zarralar korpuskulyar xususiyatga ega bo‘lishi bilan birga to‘lqin xususiyatga ham ega, degan o‘z gipotezasini taklif qildi. Endi zarraning korpuskulyar va to‘lqin xususiyatlarini bog‘lovchi munosabatlarni chiqarish kerak edi. De-Broyl to‘lqin va korpuskulyar manzaralarning biridan ikkinchisiga o‘tish qoidalarini moddiy zarralar holiga tatbiq etdi. Erkin fazoda v doimiy tezlik bilan harakatlanayotgan m massali moddiy zarra (masalan, elektron) mavjud bo‘lsin. Korpuskulyar manzarada zarra E energiya va P impuls bilan xarakterlanadi, to‘lqin manzarada n chastota va l to‘lqin uzunligi bilan aniqlanadi. Agar to‘lqin va zarra manzaralar bitta namunaning turli jihatlari bo‘lsa, u holda ularni xarakterlovchi kattaliklar orasidagi bog‘lanish quyidagi munosabatlar orqali ifodalanadi:

E=hv (1.1)
P= (1.2)
Yoki`
E=ℏw (1.3)
P=hk (1.4)
Bu formulalarda h – Plank doimiysi, h=6,62×10^–34J×s yoki

ℏ= = J*s

P – zarra impulsi, E – zarra energiyasi, w – doiraviy chastota, w=2𝜋v ; v – chiziqli chastota, λ– de-Broyl to‘lqin uzunligi, k –to‘lqin vektori.


k ning absolyut qiymati:

k= (1.4a)

(1.2) ifodadan:
 =				h					;		P = hk .
						P

Tinch holatdagi massasi nolga teng bo‘lmagan zarralar uchun P=mv, kichik tezliklar uchun m o‘zgarmasdir. Yorug‘lik tezligi bilantaqqoslanuvchi tezliklar uchun relyativistik massa:

m= yoki m= (1.5)

formula orqali tezlikka bog‘liq bo‘ladi. (1.5) formulada m – zarraning harakat jarayonidagi massasi, m₀ – zarraning tinch holatdagi massasi, v – zarra tezligi, c – yorug‘lik tezligi. Tinchlikdagi massasi nolgateng bo‘lmagan zarralar uchun de-Broyl to‘lqin uzunligi

λ= (1.6)
Shunday qilib, de-Broyl gipotezasini quyidagicha ta’riflash mumkin: m massa va E energiyaga ega bo‘lgan moddiy zarrakorpuskulyar xususiyatga ega bo‘lishi bilan birga to‘lqin xususiyatiga ham egadir. Zarralarning korpuskulyar va to‘lqinxususiyatlarini bog‘lovchi (1.1), (1.2) yoki (1.3), (1.4) tenglamalar de-Broyl tenglamalari deyiladi.
Zarralarning de-Broyl to‘lqin uzunligi juda kichikdir. Energiyasi bir necha elektronvolt bo‘lgan elektronlar uchun de-Broyl to‘lqin uzunligi 1 nm ga teng. Bu esa kristallarda atomlar orasidagi masofa bilan bir xildir. Shuning uchun elektronlarning to‘lqin xossasini ularning kristallarda difraksiya, interferensiya hodisalarini hosil qilishlarida kuzatish mumkin. De-Broyl gipotezasi bunday tajribalar orqali tez orada tasdiqlandi. 1927-yilda Nyu-Yorkda K.Devidson va L.Jermer, Aberdinada (Shotlandiya) P.Tomson va Rossiyada P.S.Tartakovskiylar tomonidan bir vaqtda tajribalar o‘tkazildi. Bunday tajribalar 1949-yilda V.Fabrikant, L.Biberman va N.Sushkinlar tomonidan ham o‘tkazildi. O‘tkazilgan tajribalar faqat elektronlargina emas, balki har qanday moddiy zarralar, ya’ni atomlar, molekulalar, proton, neytronlar ham to‘lqin xossasiga ega ekanligini ko‘rsatdi.

Zaryadi e va massassi m bo‘lgan tinch holatdagi zarra U potensiallar farqini o‘tganda,  tezlikka ega bo‘ladi.  tezlikni norelyativistik <<c holat uchun energiyaning saqlanish qonuni asosida quyidagi ifodadan aniqlash mumkin:

(1.7)

Bundan