Мұқашев Қ. М. 1, Алиева М. Е



жүктеу 1,04 Mb.
Pdf просмотр
бет5/10
Дата09.05.2020
өлшемі1,04 Mb.
#30266
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
563-1-1876-1-10-20181027

Қысқаша теориялық талдау 

Толқындық  процесті  сипаттау  үшін  коор-

динаталар  мен  уақытқа  тəуелді  толқындық 

функция Ψ(x, y, z, t) пайдалануға кіргізілді. Егер 

микробөлшекке  əсер  етуші  өріс  күші  уақытқа 

тəуелсіз  болса,  толқындық  функцияны  екі  құ-

раушыға,  бірі – тек  уақытқа  f(t),  екіншісі  тек 

координаталарға  тəуелді  ψ(x,  y,  z)  функциялар-

дың көбейтіндісі түрінде бейнелеуге болады [1]: 



  



z



y

x

t

f

t

z

y

x

,

,



,

,

,







,

   (1) 


мұндағы ψ(x, y, z) – стационар күйдегі атомдық 

бөлшекті  сипаттаушы  ықтималдық  параметр. 

Осы  тұжырымдауды  түсіндіру  үшін  сол 

стационар  кеңістіктен  шағын  көлемді  dv  = 



dxdydz  аумақ  бөлініп  алынсын.  Микробөл-

шектің сол аумақтың ішінде болу ықтималдығы 

аумақтың  көлеміне  жəне  толқындық  функ-

цияның модулінің квадратына тəуелді [2]: 



dv

dw

2



    (2) 


Ендеше, атомдық бөлшектің шағын көлемді 

кеңістікте  орналасу  ықтималдығы  толқындық 

функцияның физикалық мағынасын сипаттайды 

жəне  оны  ықтималдық  тығыздығы  деп  атау 

келісілген [3]. 

Жарық  сəулесінің  фотондарына  қарапайым 

микробөлшек  тектес  корпускулалық  қасиеттің 

берілуі олардың толқындық қасиеттерін толық-

тыра  түседі.  Сондай  толқындық  қасиет  микро-

əлем бөлшектерінің баршасына, яғни электрон-

дар мен протондарға, нейтрондар мен иондарға 

да тəн қасиет деп санауға толық негіз бар. Егер 

сондай  микробөлшектің  массасы  m,  қозғалу 

жылдамдығы



v

 болса, оған тиесілі импульс  



h

mv

p



, 

немесе толқын ұзындығы 

 

mv

h



,

     (3) 

мұндағы  h – Планк  тұрақтысы.  Яғни,  қоз-

ғалыстағы  кез-келген  микробөлшекке  тəн  өзін-

дік  толқындық  процес  сəйкес  келеді.  Басқаша 

айтқанда,  микробөлшектің  қозғалысы  толқын 

ұзындығы  λ  =  h/(mv)  арқылы  анықталатын 

толқындық  процеспен  сипатталады [4]. Бас-

тапқы кезде бұл құбылыстың мағынасы көпші-

лікке  түсініксіз  болғандықтан,  сол  кезеңдегі 

белгілі  ғалымдар  дер  кезінде  оған  жеткілікті 

түрде мəн бере қоймаған еді [5]. Себебі массасы 

үлкен  денелер  ешбір  толқындық  сипат  таныт-

пайтын.  Кейін  Луи  де  Бройль  пікірінің  дұрыс-

тығын  К.  Дэвиссон  мен  А.  Джермер  рентген 

сəулесінің  кристалдардағы  дифракциясына 

сүйене  отырып,  электрондардың  никель  моно-

кристалымен  əсерлесуі  нəтижесінде  орын  ала-

тын дифракциялық процесті байқаған жəне оған 

1а-суретте  көрсетілген  құрылғыны  жинап  көз 

жеткізеді [6]. Үдеткіштен  шыққан  электрондар 

шоғыры  θ  бұрышпен  кристалдың  беттік  қаба-

тына  бағытталады.  Кристалдан  шағылған  элек-

трондар қабылдағышпен тіркеледі. Электрондар 

шоғырының  түсу  бұрышы  тұрақты  θ  =  Const 

болған  жағдайда,  шағылған  электрондардың 

қарқындылығы  үдетуші  кернеудің  U  квадрат 

түбір асты мəніне тəуелді екендігі белгілі болды 

[7].

1-сурет – К. Дэвиссон – А. Джермер тəжрибесі [6]



Хабаршы. Физика сериясы. №4 (63). 2017

64

Атомдық микробөлшектердің толқындық қасиеттерін оқыту дидактикасын жетілдіру



Себебі электронның кинетикалық энергиясы 

стационар  электр  өрісін  туғызушы  үдеткіш 

кернеуге пропорционал:  

Мұндағы   – қозғалыстағы  электронның



жылдамдығы. Осы теңдеуден: 

;  


Бөлшектің  жылдамдығының  осы  мəнін (3) 

теңдеуге  қою  арқылы  қозғалыстағы  бөлшектің 

толқын ұзындығын табу қиын емес [8]: 

 (4) 


Үдетуші  кернеуді  үздіксіз  өзгерту  арқылы 

шағылған  электрондардың  қарқындылығының 

кернеуге  тəуелділігі  өндірілген.  Кернеуге  бай-

ланысты бір бағытта өзгерудің орнына, қарқын-

дылық  максимумы  мен  минимумы  тұрақты 

шамаға  ығысқан  жəне  үздіксіз  төмендейтін  қи-

сықпен  сипатталды (1б-сурет).  Басқаша  айт-

қанда, рентген сəулесі секілді, электрондар қар-

қындылығының  экстремалдық  нүктелерінің 

графиктегі  орындары  бөлшектердің  толқын 

ұзындығына тəуелді болатындығы толық дəлəл-

денді [9]. Кейін осы экспериментті Томсон мен 

Тартаковский  жылдамдығы  тұрақты  электрон-

дар  шоғырын  үш  өлшемді  дифракциялық  тор 

ретінде  қабылдауға  болатын  жұқа  метал  фоль-

гасы  арқылы  өткізіп,  экраннан  дифракциялық 

электронограмманы  өндіріп  алады.  Осындай 

тəжірибелер басқа микробөлшектермен де (про-

тондар,  иондар,  нейтрондар,  атомдар,  молеку-

лалар) орындалып, олардың барлығына корпус-

кулалық қасиеттермен бірге, толқындық қасиет-

тер де ортақ екендігі нақты тəжрибелермен дə-

лəлденеді [10]. Нəтижесінде  осындай  процес-

терді де Бойль толқындары деп атау келісілген. 

Бірақ  тəжрибе  қаншалықты  шебер  орындалға-

нымен, бөлшектің толқын ұзындығы түбір асты 

үдетуші  кернеуге 

  кері  пропорционал 

екендігі байқалмады. 

Мысалы,  электрон  үшін 



Кл

e

19

10



6

,1





кг

m

31

10



1

,

9







с

Дж

h



34



10

62

.



6

  жəне 


U = 10

3

B  болған  жағдайда (4) теңдеуден 



м

11

10



4



 [11]. Бұл  шама



 

рентген  сəу-

лесінің  толқын  ұзындығына

 

парапар  жəне  оны



пайдалану  арқылы  өндірілген  дифракциялық

электронограмма  да  рентгенограммаға  толық

ұқсастық танытады (2-сурет).


жүктеу 1,04 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10




©g.engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
рсетілетін қызмет
халықаралық қаржы
Астана халықаралық
қызмет регламенті
бекіту туралы
туралы ережені
орталығы туралы
субсидиялау мемлекеттік
кеңес туралы
ніндегі кеңес
орталығын басқару
қаржы орталығын
қаржы орталығы
құрамын бекіту
неркәсіптік кешен
міндетті құпия
болуына ерікті
тексерілу мемлекеттік
медициналық тексерілу
құпия медициналық
ерікті анонимді
Бастауыш тәлім
қатысуға жолдамалар
қызметшілері арасындағы
академиялық демалыс
алушыларға академиялық
білім алушыларға
ұйымдарында білім
туралы хабарландыру
конкурс туралы
мемлекеттік қызметшілері
мемлекеттік әкімшілік
органдардың мемлекеттік
мемлекеттік органдардың
барлық мемлекеттік
арналған барлық
орналасуға арналған
лауазымына орналасуға
әкімшілік лауазымына
инфекцияның болуына
жәрдемдесудің белсенді
шараларына қатысуға
саласындағы дайындаушы
ленген қосылған
шегінде бюджетке
салығы шегінде
есептелген қосылған
ұйымдарға есептелген
дайындаушы ұйымдарға
кешен саласындағы
сомасын субсидиялау