
वेव मैकेनिक्स
क्वांटम यांत्रिकी
ठीक है, जैसा कि हमने पहले देखा, हम देख सकते हैं कि भौतिक घटनाएँ हम मुख्य रूप से मौलिक पदार्थ (परमाणु, इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, आदि) से संबंधित हैं, भौतिकी अब तक एक स्पष्ट रूप से अशोभनीय पहेली में प्रवेश कर चुकी है! कण तरंगों की तरह व्यवहार करते हैं और इसके विपरीत।
कुंआ! निम्नलिखित सामग्री भौतिकी की अमूर्त और उन्नत अवधारणाएँ हैं। मैं पूछता हूं कि आप छात्र नई अवधारणाओं के लिए खुले दिमाग के हैं जिन्हें हम अभी आपको रेखांकित करने जा रहे हैं। ठीक इसी बिंदु पर हम शास्त्रीय भौतिकी के साथ आधुनिक भौतिकी के वास्तविक विघटन को देख पाएंगे, जैसा कि हमने पहले उल्लेख किया है! एक पूरी तरह से अलग ब्रह्मांड आपकी कक्षा में पढ़ाए जाने वाले भौतिकी कक्षाओं में कभी नहीं देखा गया। क्वांटम कानूनों को बेहतर ढंग से समझने के लिए हमें "डी ब्रोगली की लहर और कण द्वैत" और "हेन्सेनबर्ग की अनिश्चितता सिद्धांत" सिद्धांत की इन दो मूलभूत अवधारणाओं को समझना चाहिए।
लुई विक्टर डी ब्रोगली ने 1925 में, प्रकाश से पदार्थ के दोहरे चरित्र को समझा। भौतिकी के क्षेत्र में एक महान कदम का प्रतिनिधित्व करने के लिए, डी ब्रोगली को 1929 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। उनके मन में एक प्रश्न अवश्य उठता था कि यदि प्रकाश, जिसे तब तक तरंग के रूप में माना जाता था, कुछ स्थितियों में एक कण की तरह व्यवहार करता था, तो एक कण के रूप में माना जाने वाला इलेक्ट्रॉन भी अनुभव के आधार पर लहर की तरह व्यवहार क्यों नहीं कर सकता था? डी ब्रोगली के अनुसार, पदार्थ भी इस तरह के दोहरे व्यवहार को प्रदर्शित कर सकता है।
पदार्थ के लिए तरंग-कण द्वैत के लिए डी ब्रोगली का प्रस्ताव सभी पदार्थों जैसे प्रोटॉन, न्यूट्रॉन, परमाणु, अणु और न केवल इलेक्ट्रॉनों तक फैला हुआ है। यहाँ समस्या है: एक कण के साथ किस तरंग दैर्ध्य को जोड़ा जाता है ताकि इसे एक तरंग के रूप में वर्णित किया जा सके? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए डी ब्रोगली ने निम्नलिखित संबंध प्रस्तुत किया...
संक्षेप में, डी ब्रोग्ली सिद्धांत किसी भी द्रव्यमान m को वेग v के साथ तरंग दैर्ध्य प्रदान करता है। दूसरे शब्दों में, सभी पदार्थों में एक संबद्ध तरंग दैर्ध्य होता है। इस अवधारणा को बेहतर ढंग से समझने के लिए, आइए बेसबॉल के साथ एक उदाहरण देखें। की एक गेंद के साथ जुड़े डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य की गणना बेसबॉल 400 ग्राम के द्रव्यमान के साथ 10 मीटर/सेकेंड की गति से चल रहा है, हम पाते हैं:
इस प्रकार, परिमाण के इस क्रम के तरंग दैर्ध्य के साथ किसी वस्तु के तरंग व्यवहार को सत्यापित करने का कोई तरीका नहीं है। यह लंबाई इतनी छोटी है कि यह बन जाती है परमाणु के नाभिक से कई गुना छोटा। याद रखें कि तरंग व्यवहार का निरीक्षण करने के लिए हम ऐसी स्थितियों की व्यवस्था कर सकते हैं जो विवर्तन और हस्तक्षेप (तरंगों के विशिष्ट गुण) दिखाती हैं। हालाँकि, तरंगों के मार्ग में हमें जिन बाधाओं और / या उद्घाटनों की आवश्यकता होती है, उनका आयाम (आकार) उसी क्रम का होना चाहिए, जिस तरंग की तरंग दैर्ध्य को हम विवर्तित या हस्तक्षेप करना चाहते हैं।
इसका मतलब यह है कि तरंग व्यवहार को बड़े (मैक्रोस्कोपिक) निकायों और उनकी तरंग दैर्ध्य के साथ जोड़ने का कोई मतलब नहीं है, क्योंकि उनसे जुड़ी तरंग दैर्ध्य उनके अपने आयामों के संबंध में बेहद छोटी है। अब तरंगदैर्घ्य को प्राथमिक कणों जैसे (प्रोटॉन, न्यूट्रॉन, इलेक्ट्रॉन, आदि ...) समझ में आता है, क्योंकि इस सूक्ष्मदर्शी से जुड़ी तरंगदैर्ध्य बराबर है, या यदि बहुत करीब नहीं है, तो उनके व्यवहार को समझने के लिए, यानी उनके व्यवहार को समझने के लिए एक बड़ा अनुमान है।