مفهوم کوانتیده به زبان ساده

بیگ بنگ: در سال ۱۹۰۰، ماکس پلانک فیزیکدان آلمانی، نظریه‌ی کوانتومی خود را ارائه نمود. بر اساس این نظریه‌، پلانک فرض کرد که نور نیز مانند ماده کوانتیده است. طبق نظریه مکانیک کوانتومی نور، که در دو دهه اول سده بیستم به وسیله پلانک و آلبرت اینشتین و بور برای اولین بار پیشنهاد شد، انرژی الکترو مغناطیسی کوانتیده است، یعنی جذب یا نشر انرژی میدان الکترو مغناطیسی به مقدارهای گسسته‌ای به نام «فوتون» انجام می‌گیرد. E=hν که در آن ν بسامد و E انرژی است.

12

اما مفهوم کوانتیده چیست؟ برای روشن‌تر شدن مفهوم، چند مثال ساده می‌زنیم:

۱- تا به حال هیچ مغازه‌داری برای فروش دانه‌ای تخم‌مرغ به مشتری از ۱٫۵ (یکی و نصفی) یا ۲٫۷ صحبتی نکرده است. پس فروش دانه‌ای تخم‌مرغ یک مفهوم کوانتیده (گسسته‌) است و نه پیوسته.

۲- تا به حال هیچ معلمی برای شمارش تعداد دانش‌آموزان خود در کلاس به عددهایی مانند ۳۲٫۳ نفر یا ۳۷٫۵ نفر دست نیافته. بلکه هر دانش‌آموز یک واحد مجزا به حساب می‌آید. پس تعداد دانش‌آموزان یک کلاس یک مفهوم کوانتیده است و نه پیوسته.

پلانک بر اساس نظریه‌ی خود بیان داشت که پرتوی نور، جریان پیوسته‌ای (غیرکوانتیده‌) از انرژی نیست. بلکه از تعداد بی‌شماری بسته‌ی کوچک و مجزای انرژی تشکیل شده است. بنابراین، انرژی نورانی نمی‌تواند هر مقدار دلخواهی داشته باشد. پلانک این بسته‌ها را کوانتوم نامید. اینشتین نیز دریافته بود که کوانتوم‌های نور، رفتاری شبیه‌ ذره‌های ریز تشکیل‌دهنده‌ی ماده دارند. از این‌ رو، برای تأکید بر این رفتار ذره‌ای، کوانتوم نور را فوتون نامید که در واقع نور هم رفتار موجی و هم رفتار ذره‌ای دارد.

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 و خود از بین می‌رود. 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 کاتد تابیده می‌شود، متفاوت خواهد بود.

image_pdfimage_print
(42 نفر , میانگین : 4٫64 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=6511
اسماعیل جوکار

اسماعیل جوکار

نویسنده این مطلب: اسماعیل جوکار، دانشجوی مقطع کارشناسی فیزیک، علاقمند به فیزیک، نجوم و کیهان شناسی می باشد و به عنوان نویسنده در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۹ پاسخ‌ها

  1. ali گفت:

    واین نکته رو هم باید اضافه کرد که : جهان کوانتوم و گسسته هست و نه آنالوگ و پیوسته

  2. sashar گفت:

    میشه دقیق تر توضیح بدین؟

  3. hasti گفت:

    سلام ممنون من واقعا لذت بردم.
    فقط یه سوال
    من توی یه کتاب خوندم که مقدار انرژی کوانتوم های (پلانک)که پلانک گفته بود به بسامد بستگی داشت ولی اینجا گفته فوتون ها انژری معینی دارند
    و یه سوال دیگه میشه رابطه ی بین فوتون و کوانتوم هارو توضیح بدبد؟/؟/
    واقعا ممنون

  4. یه بنده خدا گفت:

    این جناب آقای علی خودش درست نفهمیده با بقیه با این لحن حرف میزنه !مفهموم کوانتیده یعنی جهان از ذرات تشکیل شده اصلا مکانیک کوانتوامی و مخصوصا ایده آلیست های کوانتوم این نظر را رد میکنند یا آزمایش های پارادوکس لطفا یا ادعا را کم کنید یا با مردم درست حرف بزنید

  5. حسین یزدی گفت:

    سپاس فراوان
    یک پرسش دارم: خواهش می کنم بگویید که آیا در دماهای پایین حدود زیر ۴۰ درجه سانتیگراد در اثر برخورد ذرات (اتم یا ملکول) باهم احتمال برانگیختگی ذره و در نتیجه پدید آمدن فوتون وجود دارد و اگر پاسخ بله هست چطور؟

  6. گمنام گفت:

    نیلز بور (۱۹۶۲-۱۸۸۵)، از بنیانگذاران فیزیک کوانتوم، در مورد چیزی که بنیان گذارده است، جمله ای دارد به این مضمون که:
    “اگر کسی بگوید فیزیک کوانتوم را فهمیده، پس چیزی نفهمیده است.”

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *