4. Əлсіз əсерлесулердіңинтенсивтігі күшті əсерлесулердің интенсивтігінен он реттілікке аз (оның он жəрежесі есе əлсіз). Əлсіз əсерлесудің əсер радиусы күшті əсерлесудің əсер радиусынан көш төмен.

7) Де Бройль болжамының мəнін түсіндіріңіз. Микробөлшектердің корпускула- толқындық дуализмінің мəнін сипаттаңыз.

Луи Де Бройль болжамы

Біз кванттық оптика бөлімінде жарықтың әрі толқындық, әрі корпускулалық қасиеттерінің болатындығы туралы айтқан болатынбыз. Егер де жарықтың интерференция, дифракция, дисперсия, поляризация сияқты құбылыстары жарықтың толқындық қасиеттерін сипаттаса, ал фотоэффект, Комптон эффектісі жарықтың корпускулалық немесе кванттық табиғатын сипаттайды. Сонымен қатар, толқындық теорияда айтылғандай жарық тербеліс жиілігі мен толқын ұзындығы арқылы да сипатталып, ал корпускулалық теория бойынша жарық фотонның белгілі бір энергиясы , массасы және импульсі арқылы сипатталады. Олай болса, осы жарықтың екі түрлі табиғатын сипаттайтын шамалардың өзара байланысы болады. Енді осы айтылған пікірді былайша түсіндірейік. Корпускулалық теория бойынша жарық фотонының энергиясы мынаған тең

. (2.1)

Эйнштейннің салыстырмалылық теориясы бойынша осы энергия фотонның массасымен мынадай байланыс болады

. (2.2)

Осы екі теңдіктен фотонның массасы мен импульстің мына түрде жазуға болады

(2.3)

Атақты француз ғалымы Луи де Бройль (1892 ж. туған) жарықтың әрі толқындық әрі корпускулалық екі жақтылық қасиетін одан ары дамытты. Ол жарықтың осындай екі жақтылықты фотонға емес, электронға да және басқа да материяның ұсақ бөлшектеріне тән қасиет деп жорыды.

Сонымен, Луи де Бройль импульсі кез келген элементар бөлшек қозғалысы кезінде толқындық процеспен байланысты болғандықтан, оның толқын ұзындығы мына өрнек арқылы анықталады деді:

(2.4)мұндағы - бөлшектің импульсі;

- бөлшектің массасы;

- жылдамдығы. әрине, бөлшектің жылдамдығы оның

вакуумдағы жылдамдығынан аз деп есептейміз.

Соңғы 2.4 өрнек де Бройль формуласы деп аталады.

Егер де электрон шапшаң қозғалатын болса, онда де Бройль толқынының ұзындығы кристалдардың атомдық жазықтықтарының ара қашықтығымен шамалас болады. Олай болса, кристалдық тор де Бройль толқындары үшін дифракциялық тор қызметін атқарады. Сөйтіп электрондар шоғы кристалдан өткенде дифракция құбылысы байқалады. Шапшаң электрондардың (энергиясы 50 кэВ) өте жұқа ( 1мкм) металл фольгадан өткен кездегі дифракциясын бірінші рет 1928 ж. Ағылшын физигі Дж.Томсон байқаған болатын. Олай болса, жұқа металл фольгаға электрондардың біртекті параллель шоғы түскенде металдың ұсақ кристалдардың біртекті параллель шоғы түскенде металдың ұсақ кристалликтерінің кейбіреулері Вульф пен Бреггтер шарты орындалатындай болып орналасады. Сөйтіп Вульф және Бреггтер формуласы арқылы табылған толқын ұзындығының де Бройль толқын ұзындығына сәйкес екендігі анықталады.

Кеңес физигі П.С.Тартаковский баяу қозғалатын электрондар шоғының да жұқа слюда пластинадан өткізіп дифракция құбылысын байқады.

Көптеген тәжірибелерден атомдар мен молекулалардың шоқтары кристалдан шағылғанда да дифракция құбылысының байқалатындығын 1930ж. Штерн зерттеді. Қазіргі уақытта протон, нейтрон сияқты бөлшектердің де дифракциясы байқалады. Сөйтіп қазіргі кезде тәжірибе жүзінде тек электронның толқындық табиғаты ғана емес, басқа ұсақ бөлшектердің де толқындық қасиеттерінің бар екендігі толығымен дәлелденеді.Зат бөлшектерінің толқындық қасиеттерін оқып-зерттеудің ғылым мен техникада маңызы зор. Электрондар шоғының дифракциялану құбылысы молекулалар мен кристалдардың ішкі құбылысын зерттеу үшін қолданылады. Заттың құрылысын осылайша зерттеу ғылымының электронография және нейтронография әдістері деп аталады. Сөйтіп электрондық оптика ғылымының жаңа саласы ашылды.

Зат массаға ие, ал өріс салмақсыз. Өрістің таралу жылдамдығы жарықтың жылдамдығына тең – 300000 км/с, ал зат бөлшектерінің қозғалысы жүздеген есе кіші. 19 ғ. зат пен өріс материяның бір-біріне қарама-қарсы екі бөлек түрі деп қарастырылса, өткен ғасырда ашылған физика жаңалықтарының негізінде физикалық әлем біртұтас, зат пен өріс арасында айырмашылық жоқ деп қарастырылды: зат өріс сияқты толқындық қасиетке ие, өріс зат сияқты корпускулалық қасиетке ие. Бұл ерекшелікті корпускулалық- толқындық дуализм деп атайды. «Дуализм» термині латын тілінен алғанда екі деген мағынаны береді, бірмезгілде екі түрлі қасиетке ие болу дегенді білдіреді. Мысал келтірейік: адамның физикалық денесі немесе ағзасы бар, сонымен қатар жаны бар, яғни психикасы, санасы немесе ойлау қабілеті, немесе рухани әлемі бар. Физикалық дене мен ойлау санасы екеуі екі түрлі объектілер, бірақ адам бір-бірінсіз өмір сүре алмайды. Сондықтан, біз оны дененің және сананың дуализмі дейміз. Материя да сол сияқты, корпускулалық және толқындық қасиетке ие. Бірақ макроәлемде толқындық қасиеттер байқала қоймайды, сондықтан оны ескермейді. Ал микроәлемде объектілердің толқындық қасиеті бөлшектердің корпускулалық қасиетімен қатар жүреді. Ньютон жарықты бөлшектер ағыны деп есептеді, Гюйгенс және Юнг оны жарық тасымалдаушы эфир деп қарастырды, ал Фарадей мен Максвелл — электрмагниттік өрістің тербелісі деп қарастырды.