- عضویت
- 25/8/24
- ارسال ها
- 24
- امتیاز واکنش
- 78
- امتیاز
- 13
- محل سکونت
- آ*غو*شِ‌گایا
- زمان حضور
- 9 ساعت 53 دقیقه
| آزمایش اشترن-گرلاخ
یکی از مسائل حیاتی و مهم در دوره‌ای از تاریخ فیزیک، با ظهور مکانیک کوانتوم آغاز شد. در این دوره فیزیکدانان علاقه داشتند به بررسی این مسئله بپردازند که آیا قوانین حاکم بر دنیای ماکروسکوپی ( ابعاد بزرگ ) ما که پیش‌تر در فیزیک کلاسیک توضیح داده می‌شد بر تمام بخش‌های جهان ما یعنی ابعاد کوانتومی و اتمی نیز حاکم است یا نه . آنها در تلاش بودند تا دنیای تازه کوانتومی را بیشتر بشناسند. در همین راستا آزمایشات متعددی با اهداف و عناوین گوناگون انجام شد. یکی از آزمایشات مذکور، به بررسی تکانه زاویه‌ای و وجود داشتن یا نداشتن آن در دنیای کوانتومی پرداخت.
این آزمایش که به آزمایش اشترن-گرلاخ مشهور است توسط دو فیزیکدان به نام های اوتو اشترن و والتر گرلاخ، برنامه‌ریزی و اجرا شد. آنها پیش‌بینی می‌کردند که ذرات زیر اتمی و اتمی نسبت به میدان مغناطیسی واکنش نشان بدهند. بنابراین تصمیم گرفتند این ذرات را از یک میدان مغناطیسی عبور دهند تا واکنش ذرات را با آشکار سازها بررسی کنند. اما یک مشکل هنوز وجود داشت. مشکل موجود این بود که ذرات زیر اتمی بارداری مثل الکترون نمی‌توانستند نامزدهای خوبی برای این آزمایش باشند چراکه این دسته از ذرات به دلیل بارالکتریکی که دارند نسبت به میدان، واکنش نشان می‌دهند و قادر به ارائه نتیجه‌ای مطلوب نیستند. بنابراین تصمیم بر آن شد که اتم نقره به عنوان اتمی با بار کلی خنثی وارد میدان شود.( لازم به ذکر است، این خطاها در آزمایش بعضاً قابل حل است اما برای سادگی کار و کاهش خطا و مناسب بودن شرایط اتم نقره، این اتم انتخاب شد.)
مجدداً به شرح آزمایش باز می‌گردیم. در طی این آزمایش بنا شد اتم‌های خنثی نقره وارد میدان شوند و از درون آن عبور کنند. دو حالت پیش‌بینی می‌شود اگر میدان در تمام طول مسیر یکنواخت باشد به طرفین دو قطب ذره مذکور به یک اندازه نیرو وارد می‌شود و نهایتاً هیچ نتیجه ای حاصل نمی‌شود و بدون هیچ تغییر مسیری، ذرات یک خط مستقیم را طی می‌کنند. به همین دلیل میدان ناهمگنی را انتخاب می‌کنیم. در این میدان ناهمگن، در طی مسیر، مقادیر گوناگونی نیروی به قطبین ذره وارد می‌شود و نهایتاً در یک نقطه، نیروی وارد شده به یکی از طرفین بیشتر می‌شود. با غالب شدن نیرو به یکی از طرفین ذره به جهت بالا یا پایین منحرف می‌شود. نکته قابل ملاحظه آن است که فیزیکدانان پیش‌بینی می‌کردند که بر اساس مدل کلاسیک تکانه زاویه‌ای( که در نظر گرفته می‌شد همین مدل بر این ذرات صادق باشد)، بایستی هر ذره وارد شده به میدان با توجه به مقدار تکانه‌اش به اندازه متفاوتی با دیگر ذرات به بالا یا پایین منحرف شود.
به این معنی که اتم های وارد شده هر کدام به اندازه متفاوتی به بالا یا پایین منحرف می‌شدند. بنابراین پیش‌بینی می‌شد پس از آزمایش، آشکارساز نقاط متعددی با فاصله و نامنظم در بالا و پایین صفحه نمایان کند. درحالی که نتیجه آزمایش کاملا متفاوت با پیش‌بینی ها بود و پس از آزمایش، همه ذرات عبور داده شده از میدان، به یک اندازه مشخص به بالا و پایین منحرف شده بودند و خطوط منظمی در بالا و پایین صفحه ایجاد شده بود. این آزمایش نشان‌دهنده وجه تمایز تکانه زاویه‌ای در فیزیک کلاسیک و معنای آن در مکانیک کوانتومی است. این آزمایش نمایان کننده ویژگی بنیادی ذرات زیر اتمی و اتمی بود که به نام اسپین شناخته می‌شود. توجه بسیار شود که اسپین فقط برای ابعاد اتمی و زیر اتمی صادق است و به هیچ عنوان نمی‌توان تکانه زاویه‌ای را معادل کاملاً مشابه آن در نظر داشت. اما برخی از قواعد و عملگرهای کلی تکانه زاویه‌ای و اسپین مشابه هستند و البته معادل های عینی یکدیگر نیستند.
در مجموعه پست های مربوط به اسپین که پس از پست های مربوط به عدم تقارن باریونی منتشر می‌شود، بیشتر به مسئله اسپین می‌پردازیم.
مجله علمی ثریا
یکی از مسائل حیاتی و مهم در دوره‌ای از تاریخ فیزیک، با ظهور مکانیک کوانتوم آغاز شد. در این دوره فیزیکدانان علاقه داشتند به بررسی این مسئله بپردازند که آیا قوانین حاکم بر دنیای ماکروسکوپی ( ابعاد بزرگ ) ما که پیش‌تر در فیزیک کلاسیک توضیح داده می‌شد بر تمام بخش‌های جهان ما یعنی ابعاد کوانتومی و اتمی نیز حاکم است یا نه . آنها در تلاش بودند تا دنیای تازه کوانتومی را بیشتر بشناسند. در همین راستا آزمایشات متعددی با اهداف و عناوین گوناگون انجام شد. یکی از آزمایشات مذکور، به بررسی تکانه زاویه‌ای و وجود داشتن یا نداشتن آن در دنیای کوانتومی پرداخت.
این آزمایش که به آزمایش اشترن-گرلاخ مشهور است توسط دو فیزیکدان به نام های اوتو اشترن و والتر گرلاخ، برنامه‌ریزی و اجرا شد. آنها پیش‌بینی می‌کردند که ذرات زیر اتمی و اتمی نسبت به میدان مغناطیسی واکنش نشان بدهند. بنابراین تصمیم گرفتند این ذرات را از یک میدان مغناطیسی عبور دهند تا واکنش ذرات را با آشکار سازها بررسی کنند. اما یک مشکل هنوز وجود داشت. مشکل موجود این بود که ذرات زیر اتمی بارداری مثل الکترون نمی‌توانستند نامزدهای خوبی برای این آزمایش باشند چراکه این دسته از ذرات به دلیل بارالکتریکی که دارند نسبت به میدان، واکنش نشان می‌دهند و قادر به ارائه نتیجه‌ای مطلوب نیستند. بنابراین تصمیم بر آن شد که اتم نقره به عنوان اتمی با بار کلی خنثی وارد میدان شود.( لازم به ذکر است، این خطاها در آزمایش بعضاً قابل حل است اما برای سادگی کار و کاهش خطا و مناسب بودن شرایط اتم نقره، این اتم انتخاب شد.)
مجدداً به شرح آزمایش باز می‌گردیم. در طی این آزمایش بنا شد اتم‌های خنثی نقره وارد میدان شوند و از درون آن عبور کنند. دو حالت پیش‌بینی می‌شود اگر میدان در تمام طول مسیر یکنواخت باشد به طرفین دو قطب ذره مذکور به یک اندازه نیرو وارد می‌شود و نهایتاً هیچ نتیجه ای حاصل نمی‌شود و بدون هیچ تغییر مسیری، ذرات یک خط مستقیم را طی می‌کنند. به همین دلیل میدان ناهمگنی را انتخاب می‌کنیم. در این میدان ناهمگن، در طی مسیر، مقادیر گوناگونی نیروی به قطبین ذره وارد می‌شود و نهایتاً در یک نقطه، نیروی وارد شده به یکی از طرفین بیشتر می‌شود. با غالب شدن نیرو به یکی از طرفین ذره به جهت بالا یا پایین منحرف می‌شود. نکته قابل ملاحظه آن است که فیزیکدانان پیش‌بینی می‌کردند که بر اساس مدل کلاسیک تکانه زاویه‌ای( که در نظر گرفته می‌شد همین مدل بر این ذرات صادق باشد)، بایستی هر ذره وارد شده به میدان با توجه به مقدار تکانه‌اش به اندازه متفاوتی با دیگر ذرات به بالا یا پایین منحرف شود.
به این معنی که اتم های وارد شده هر کدام به اندازه متفاوتی به بالا یا پایین منحرف می‌شدند. بنابراین پیش‌بینی می‌شد پس از آزمایش، آشکارساز نقاط متعددی با فاصله و نامنظم در بالا و پایین صفحه نمایان کند. درحالی که نتیجه آزمایش کاملا متفاوت با پیش‌بینی ها بود و پس از آزمایش، همه ذرات عبور داده شده از میدان، به یک اندازه مشخص به بالا و پایین منحرف شده بودند و خطوط منظمی در بالا و پایین صفحه ایجاد شده بود. این آزمایش نشان‌دهنده وجه تمایز تکانه زاویه‌ای در فیزیک کلاسیک و معنای آن در مکانیک کوانتومی است. این آزمایش نمایان کننده ویژگی بنیادی ذرات زیر اتمی و اتمی بود که به نام اسپین شناخته می‌شود. توجه بسیار شود که اسپین فقط برای ابعاد اتمی و زیر اتمی صادق است و به هیچ عنوان نمی‌توان تکانه زاویه‌ای را معادل کاملاً مشابه آن در نظر داشت. اما برخی از قواعد و عملگرهای کلی تکانه زاویه‌ای و اسپین مشابه هستند و البته معادل های عینی یکدیگر نیستند.
در مجموعه پست های مربوط به اسپین که پس از پست های مربوط به عدم تقارن باریونی منتشر می‌شود، بیشتر به مسئله اسپین می‌پردازیم.
مجله علمی ثریا
آزمایش اشترن-گرلاخ
رمان ۹۸ | دانلود رمان
نودهشتیا,بزرگترین مرجع تایپ رمان, دانلود رمان جدید,دانلود رمان عاشقانه, رمان خارجی, رمان ایرانی, دانلود رمان بدون سانسور,دانلود رمان اربابی,
roman98.com
