31 Mart 2010 Çarşamba

Quantum fiziği nedir? (Alıntıdır)

3 temel bulgu sonucunda hayata geçmiş ve ortaya çıkmış olan fizik dalı.

1900 yılında max planckın ışın enerjisinin kuantalanmış olduğu kuramına dayanarak kara cismin ışımasını incelemesi*, einsteinın planckın varsayımını yeniden ele alarak yazdığı fotoelektrik olay 1905 yılında yayınlanan makalesi ve son olarakta atom içindeki elektronların enerjisinin kuantalanmış olduğu varsayımına dayanarak atomların tayf çizgilerinin açıklandığı bohr atom modeli

aslında kuantum kuramının başlangıcı einsteinın makalesidir. planckın varsayımı ve bohrun modelinin aksine fotonun bulunması ve kuantum kavramının ortaya çıkmasını sağlamıştır.
ilk kuantum olgusu klasik fiziğin iki temel kavramı durumunda olan dalga ve parçacık olgularına indirgenemiyecek olan fotondur. zira tanım formülü olan e = nw bağıntısı e gibi parçacık türünden bir kavram, n gibi bir sabit ve w gibi bir dalga kavramına bağımlıdır.
işin aslında klasik kuramlar kuantum kuramının değişik yaklaşımlarıdır, bu klasik yaklaşımlar etki tipindeki fiziksel büyüklüklerin n e göre çok büyük oldukları tüm durumlarda geçerlidir ancak etki büyüklüğünün küçük olduğu durumlarda kuantum kuramına başvurmak kaçınılmazdır. bununla birlikte kuantum kuramının işe karıştığı bölge sadece mikroskopik değildir karacismin ışıması, hiperakışkanlık ,laser maddenin kararlılığı kuantum kuramı dışında açıklanamayan örneklerdir.

özünde tüm maddelerin, tüm enerji akışının belli küçük ölçeklenebilir temellere ayrılmış olduğu kuramıdır.kuantize olmak kavramı makroskopik madde atoma kuantize olmuştur,atom proton nötron ve elektrona kuantizedir, elektrik akısı bir elektronun birim yüküne kuantize olmuştur, elektron iki mezon ve bir bozona kuantize olmuştur ve son olarakta baki akkuş hocanın en sevdiği örnek olan "türk lirası 1 liraya 1 lirada 100 kuruşa kuantize olmuştur" örnekleri ile kaba taslak anlatılabilir,

klasik fizik ve kuantum fiziği* arasın daki ayrım herkesin diline pelesenk olmuş olan "shrodingerin kedi deneyi"nde geçen bilinmezlik ilkesidir. e = nw bağıntısının ve onun uzaysal eşdeğeri olan hareket niceliği p ve lamda dalga boyu arsındaki p = h/lamda olarak ifade edilen de broglie bağıntısının klasik görüş açısından saptırıcı niteliğinden kaynaklanır çünkü burada parçacık kavramları (e enerjisi ve p devinimi), h ve n değişmezleri aracılıyla w ve lamda dalga değişkenlerine bağıntılanmaktadır. e = nw bağıntısı dalga olarak ele alınırsa bir olayın(elektronun orbitteki kesin konumu) kuantize olmuş olsa bile tek değişken verisi ile bulunamayacağı çünkü klasik dalga kuramında deltat süreli bir dalga olayının deltaw.delatat büyük eşittir 1 olacak şekilde deltawlerin toplamı*şeklinde bir alana yayılan w tayf bandının genişliğinin bütünüyle belirlendiği izlenen yoldan bağımsız** olduğunu gösterir. eğer bağıntıya kuantumsal açıdan yaklaşılır ise deltae.deltat büyük eşittir n bağıntısı yola çıkar ki bu bağıntıdan gerekli matematiksel hesaplamalar yapıldığında* eğer olay sonsuza kadar sürmüyor yada uzay zamandaki devasa bir kayma*sında cereyan etmiyor ise kuantize olmuş olayın enerjisinin tek bir değeri ile bulanamayacağını ortaya koyar. ismine heisenberg eşitsizlikleri denen bu eşitsizlikler klasik mekanikten gelen hareket ve enerji niceliği kavramlarının kuantum teorisinde tamamen yeniden gözden geçirilmesi gerekliliğini doğurmuştur ki kuantumsal niceliklerde hareket ve enerjiden söz edilmesi sadece dil alışkanlığı ve anlatım kolaylığından kaynaklanmaktadır örneğin günlük hayatın getirdiği alışkanlıklar ve kolaylıklar yüzünden hala elektronlardan gerçek parçacıklarmış gibi sözeden fizikçiler çoktur. kuantum teorisinin düşünüş tarzına hidrojen atomundaki elektronun proton üstüne düşmesini engelleyen enerjisinin bir altsınırının varlığını ve atomun kararlılığını gösterebiliriz ki bu elektron aynı zamanda zamanı belirli iken yeri yeri belli iken zamanı belli olmayan elektrondur. heisenberg bağıntısı dikkate alındığında çekirdek tarafından çekilen elektronun bir deltar uzaysal yayılımı ve bundan kaynaklanan bir deltar.deltap büyük eşittir n bağıntısına göre deltar ne kadar küçükse o kadar büyük olan bir deltap değerler tayfı vardır, elektron çekirdeğe yaklaştıkça kinetik enerjiside hareket niceliğinin karesine bağlı olarak artar. elekron için minumum bir enerjinin varlığı, elektrostatik kökenli bir potansiyel enerji ile "yer saptayıcı" bir kinetik enerji arasındaki çekişmeden kaynaklanır, bunun yanında enerjinin uzaysal yayılımın heisenberg denklemlerinin kuantumsal kalıbına yatırıldığında ortaya çıkan kinetik enerji benzeri bir enerjinin ortaya çıkmasıdır. bu örnek kuantum matığını açıklayan en iyi örneklerden bir olarak kabul edilir.

2 yorum:

Momentos dedi ki...

e hadiii... yeni bir yazı lütfen :))))

Çiçek Pazarı dedi ki...

Temem geliyor . 2 haftadır yazmaya çalışıyorum birine geçirmece yapcamda :-))))