Пређи на главни садржај

Таласна својства честица

У току школовања, микро објекте замишљамо као честице и стичемо представу која је делимично исправна. Тек у четвртом разреду гимназије сусрећемо потпунији опис материје. 
Макс Планк је први наслутио да електромагнетно зрачење може да се појави у два облика: таласном и честичном. То је био толико велики искорак у физици да је и Планк био прилично уздржан у опису појаве. Тумачење фотоефекта или Комптоновог расејања не би било могуће без успостављања Планкове хипотезе. Следећи корак потиче од Луја де Броља, тако што је претпоставио да се електрон у атому може третирати попут стојећег таласа. Ервин Шредингер и Макс Борн проширују де Брољеву идеју на начин да уводе таласни пакет уместо појединачног таласа којим се описивала честица, а амплитуди таласног пакета придружио је посебну одредницу: вероватноћу одређивања положаја честице.

Видео запис

Запис који следи представља мој покушај да прикажем познати експеримент стварања интерферентне слике када електрони пролазе кроз два отвора. Пример се ослања на познати Јангов експеримент:


На почетку нема наговештаја да ће се интерферентна слика формирати. Имамо утисак да се честице након проласка кроз отворе распоређују хаотично на екрану. Дакле, понашање појединачних честица нам изгледа у неодређено, али у току дужег времена посматрања, и узимајући у обзир већи број честица, уочавамо појаву формирања интерферентног приказа. На појединим местима нема трагова (заправо могу да буду слабе јачине), док се микро објекти групишу на местима где су интерферентне пруге присутне. Очигледно је да су места појачаног груписања електрона више вероватна у односу на друга места.
Паралела између формирања интерферентне слике код таласа и честица не завршава се на овом приказу. Електромагнетни талас сачињавају два променљива поља: електрично и магнетно. Јачина електромагнетног таласа сразмерна је квадрату јачине електричног поља или магнетне индукције. С друге стране, вероватноћа одређивања положаја честица сразмерна је квадрату апсолутне вредности функције која описује таласни пакет.

Популарни чланци

Електромагнетне осцилације

Најједноставнији приказ електромагнетних осцилација представља веза калема и кондензатора у струјном колу. Такво коло је присутно у многим електронским уређајима које употребљавамо.  Кондензатор је приказан у облику ваљка и у почетку је био напуњен. Позитиван знак је у складу са позицијом позитивне облоге кондензатора, а приказује и смер струје у колу. У калему настаје магнетно поље, али се постепено формира због присуства индуктивног електричног отпора. Након што се кондензатор испразни, струја самоиндукције пуни кондензатор - у складу са Ленцовим законом.



Франк-Херцов експеримент

Франк-Херцов експеримент је пружио потврду у вези става Нилса Бора о квантнованости енергетских нивоа електрона у атому. Експеримент је остварен почетком XX века, на начин да је извршено сударање електрона, убрзаних електричним пољем, са атомима. С обзиром да се успоравање електрона догађало једино при одређеним вредностима кинетичких енергија електрона, појава представља пример резонантног процеса.
Симулација експеримента Анимација представља шематски приказ Франк-Херцовог експеримента. Извор електрона, катода, приказана је цилиндром црвене боје, мрежица кроз коју су пролазили електрони је у средишњем делу, а анода је с десне стране. Запазимо да је мрежица на вишем електричном потенцијалу у односу на катоду и аноду. Промена напона између катоде и мрежице може се уочити у доњем левом углу, док се регистрована струја електрона мери амперметром. Атоми живе нису приказани због прегледности записа. Електрони стичу кинетичке енергије од електричног поља и у првом делу анимације је присутно…

Радерфордов модел атома

Ернест Радерфорд је говорио да је каријеру физичара започео када је одлучио да се мане копања кромпира. У улози професора често би се спетљао приликом извођења једначина и студентима је препуштао да доврше започето. Осим физике обожавао је још голф и аутомобиле.  Радерфорд је осмислио први озбиљан модел атома, који је био динамички, полазећи од експеримента са проласком алфа зрачења (језгра атома хелијума) кроз танак листић злата. Злато је користио због велике густине. Сумњао је у исправност Томсоновог статичког модела атома, у складу с којим је атом већим делом сачињен од позитивног наелектрисања, а негативно наелектрисане честице су усађене унутар атома - попут шљива у пудингу, и сматрао је да позитивно наелектрисање у атому заузима много мању запремину. Видео запис
Анимација приказује да је већина позитивно наелектрисаних алфа честица прошла кроз листић злата, са или без скретања, а мали број се одбио под великим углом након директног судара честица са језгром. Дакле, атом је у већем…