فیزیک کوانتوم چیست ؟
1 هزار بار بازدید -
2 سال پیش
-
سلام همراهان تکسون تی وی.خیلی
سلام همراهان تکسون تی وی.خیلی خوشحالیم با یه ویدئو ی دیگه میبینمیتون
یادتون نره کانال رو سابسکرایب کنبد و با ما سفر هیجان انگیزتون به دنیای علم و تکنولوژی رو شروع کنید
@taxontvchannel
دانستنی های علمی
دانستنی های علمی
آشنایی با فضا و کهکشان ها
آشنایی با فضا و کهکشان ها
تکنولوژی
تکنولوژی
دانشمندان جهان
دانشمندان جهان
فیزیک کوانتوم چیست ؟
وقتی که به دور و برمون نگاه می‌کنیم با پدیده‌های پیوسته و گسسته‌ای روبرو میشیم. تعداد پله‌هایی که بالا یا پایین می‌ریم گسسته و انرژی مصرفی در طی روز پیوسته ست. اما توی دنیای اتمها و ذرات بنیادی با پدیده‌های خیلی متفاوت‌تری روبرو میشیم. برای توضیح این پدیده‌ها از فیزیک کوانتوم استفاده می‌کنیم. همچنین، این شاخه از فیزیک در مورد شکل‌گیری کهکشان‌ها، ستاره‌ها و تئوری Big Bang توضیح می‌دهد.
تابش الکترون
توی سال ۱۹۱۱، رادرفورد نشون داد که اتم ها، مثل میوه‌ها، هسته‌ی مرکزی دارن. هسته بار مثبت دارد و الکترونها به دور هسته می چرخند. اما الکترون های در حال چرخش، شتاب دارند و بر مبنای اصول الکترومغناطیس، «ذره‌ی بادارِ شتابدار باید تابش کند» و در نتیجه انرژی از دست بدهد و در یک مدار مارپیچی به سمت هسته سقوط کند. این سرنوشتی بود که مکانیک کلاسیک برای تمام الکترونها پیش بینی می‌کند. طیف تابشی اتمها، بر خلاف فرضیات فیزیک کلاسیک گسسته هستش. به عبارت دیگه ، نوارهایی روشن و تاریک در طیف تابشی دیده می‌شوند.
اگر الکترونها به این توصیه عمل می‌کردند، همه مواد (از جمله ما انسانها) باید از خود اشعه تابش میکردن، ولی هممون داریم می‌بینیم از تابشی که باید با حرکت مارپیچی الکترون به دور هسته حاصل شه اثری نیست و طیف نوری تابش شده از اتمها بجای اینکه در اثر حرکت مارپیچی و سقوط الکترون پیوسته باشد، یک طیف خطی گسسته ست؛ مثل برچسبهای رمزینه‌ای (barcode) که روی اجناس فروشگاهها می‌زنند. یعنی یک اتم خاص ، نه تنها در اثر تابش فرو نمی‌ریزد، بلکه نوری هم که از خود تابش می‌کند، رنگهای یا فرکانسهای گسسته و معینی دارد. گسسته بودن طیف تابشی اتمها از جمله علامت سؤالهای ناجور در مقابل فیزیک کلاسیک و فیزیکدانان دهه‌‌ی 1890 بود
فاجعه‌ی فرابنفش
ماکسول نور رو به صورت یک موج الکترومغناطیس در نظر گرفته بود. برای همین، همه فکر می کردند نور یک پدیده‌ی موجی است و ایده‌ی «مولکولِ نور»، در اواخر قرن نوزدهم، یک لطیفه‌ی اینترنتی یا SMS کاملاً بامزه و خلاقانه محسوب می شد. به هر حال، دست سرنوشت یک علامت سؤال ناجور هم برای ماهیت موجی نور در آستین داشت که به «فاجعه‌ی فرابنفش» مشهور شد: یه محفظه‌ی بسته و تخلیه‌شده رو که روزنه‌ی کوچیکی توی دیواره‌ی اون وجود داره، در کوره ای با دمای یکنواخت قرار بدید و اونقدر صبر کنید تا اینکه همه ی اجزا به دمای یکسان (تعادل گرمایی) برسند. توی دمای به اندازه‌ی کافی بالا، نور مرئی از روزنه‌ی محفظه خارج می‌شه، مثل سرخ و سفید شدن آهن گداخته در آتش آهنگری. در تعادل گرمایی، این محفظه دارای انرژی تابشی‌ای هستش که اونو در تعادل تابشی - گرمایی با دیواره ها نگه می‌دارد. یه نکته، به همچنین محفظه‌ای «جسم سیاه» می‌گیم. یعنی اگر روزنه به اندازه‌ی کافی کوچک باشد و پرتو نوری وارد محفظه شود، گیر می‌افتد و نمی‌تواند بیرون بیاید.
کوانتوم چیست ؟
کوانتوم در زبان لاتین به معنای مقدار است. اما در علم فیزیک به کوچک‌ترین واحد گسسته ممکنِ هر مشخصه فیزیکی، مانند ماده یا انرژی، کوانتوم گفته می‌شود. این واژه برای نخستین بار توسط «ماکس پلانک» (Max Planck) استفاده شد.
فیزیک کوانتوم چیست؟
توی سال ۱۹۰۱ ماکس پلانک اولین قدمو به سمت مولکول نور برداشت.او فرض کرد که انرژی تابشی در هر بسامد به صورت مضرب صحیحی از h است که در آن h یک ثابت طبیعی ــ معروف به «ثابت پلانک» ــ است. یعنی فرض کرد که انرژی تابشی در بسامد از «بسته های کوچکی با انرژی h» تشکیل شده است. یعنی اینکه انرژی نورانی، «گسسته» و «بسته ـ بسته» است. البته گسسته بودن انرژی به تنهایی در فیزیک کلاسیک حرف ناجوری نبود ،بلکه اونچیزی که گیج‌کننده بود و آشفتگی را بیشتر می‌کرد، ماهیت «موجی ـ ذره‌ای» نور بود. این تصور که چیزی ــ مثلاً همین نور ــ هم بتواند رفتاری مثل رفتار «موج» داشته باشد و هم رفتاری مثل «ذره»، به طرز تفکر جدیدی در علم محتاج بود.
بدون فیزیک کوانتوم خورشید نمی‌درخشید
دلیل انرژی زیاد خورشید هم‌جوشی هسته‌ای است. در هم‌جوشی هسته‌ای، دو پروتون به یکدیگر برخورد می‌کنند. اما، دو پروتون به دلیل داشتن بارهای هم‌نام یکدیگر را دفع می‌کنند. فیزیک‌دان‌ها به این نیروی دافعه سد کولنی می‌گویند. اکنون به این نکته بیاندیشید که پروتون‌های مانند دیگر ذرات پس از برخورد با یکدیگر از هم دور می‌شدند. هم‌جوشی هسته‌ای اتفاق نمی‌افتاد. در نتیجه، خورشید نور نداشت. اما اگر پروتون‌ها را به صورت موج در نظر بگیریم، قضیه به طور کامل متفاوت می‌شود. در این هنگام، پروتون به عنوان موج از میان سد کولنی تونل خواهد زد. به این پدیده، تونل‌زنی گفته می‌شود.
حالا شما به ما بگین، کاربرد فیزیک کوانتوم در کامپیوترها چیست؟در مورد اصل طرد پائولی چه میدانید؟ خوشحال میشیم نظراتتون رو برامون کامنت کنید و اگه این ویدیو رو دوست داشتین لایک کنید و با دوستانتون هم به اشتراک بذارید. ممنون که با ما همراه بودین
#فیزیک#کوانتوم
#taxon #taxontv
یادتون نره کانال رو سابسکرایب کنبد و با ما سفر هیجان انگیزتون به دنیای علم و تکنولوژی رو شروع کنید
@taxontvchannel
دانستنی های علمی
دانستنی های علمی
آشنایی با فضا و کهکشان ها
آشنایی با فضا و کهکشان ها
تکنولوژی
تکنولوژی
دانشمندان جهان
دانشمندان جهان
فیزیک کوانتوم چیست ؟
وقتی که به دور و برمون نگاه می‌کنیم با پدیده‌های پیوسته و گسسته‌ای روبرو میشیم. تعداد پله‌هایی که بالا یا پایین می‌ریم گسسته و انرژی مصرفی در طی روز پیوسته ست. اما توی دنیای اتمها و ذرات بنیادی با پدیده‌های خیلی متفاوت‌تری روبرو میشیم. برای توضیح این پدیده‌ها از فیزیک کوانتوم استفاده می‌کنیم. همچنین، این شاخه از فیزیک در مورد شکل‌گیری کهکشان‌ها، ستاره‌ها و تئوری Big Bang توضیح می‌دهد.
تابش الکترون
توی سال ۱۹۱۱، رادرفورد نشون داد که اتم ها، مثل میوه‌ها، هسته‌ی مرکزی دارن. هسته بار مثبت دارد و الکترونها به دور هسته می چرخند. اما الکترون های در حال چرخش، شتاب دارند و بر مبنای اصول الکترومغناطیس، «ذره‌ی بادارِ شتابدار باید تابش کند» و در نتیجه انرژی از دست بدهد و در یک مدار مارپیچی به سمت هسته سقوط کند. این سرنوشتی بود که مکانیک کلاسیک برای تمام الکترونها پیش بینی می‌کند. طیف تابشی اتمها، بر خلاف فرضیات فیزیک کلاسیک گسسته هستش. به عبارت دیگه ، نوارهایی روشن و تاریک در طیف تابشی دیده می‌شوند.
اگر الکترونها به این توصیه عمل می‌کردند، همه مواد (از جمله ما انسانها) باید از خود اشعه تابش میکردن، ولی هممون داریم می‌بینیم از تابشی که باید با حرکت مارپیچی الکترون به دور هسته حاصل شه اثری نیست و طیف نوری تابش شده از اتمها بجای اینکه در اثر حرکت مارپیچی و سقوط الکترون پیوسته باشد، یک طیف خطی گسسته ست؛ مثل برچسبهای رمزینه‌ای (barcode) که روی اجناس فروشگاهها می‌زنند. یعنی یک اتم خاص ، نه تنها در اثر تابش فرو نمی‌ریزد، بلکه نوری هم که از خود تابش می‌کند، رنگهای یا فرکانسهای گسسته و معینی دارد. گسسته بودن طیف تابشی اتمها از جمله علامت سؤالهای ناجور در مقابل فیزیک کلاسیک و فیزیکدانان دهه‌‌ی 1890 بود
فاجعه‌ی فرابنفش
ماکسول نور رو به صورت یک موج الکترومغناطیس در نظر گرفته بود. برای همین، همه فکر می کردند نور یک پدیده‌ی موجی است و ایده‌ی «مولکولِ نور»، در اواخر قرن نوزدهم، یک لطیفه‌ی اینترنتی یا SMS کاملاً بامزه و خلاقانه محسوب می شد. به هر حال، دست سرنوشت یک علامت سؤال ناجور هم برای ماهیت موجی نور در آستین داشت که به «فاجعه‌ی فرابنفش» مشهور شد: یه محفظه‌ی بسته و تخلیه‌شده رو که روزنه‌ی کوچیکی توی دیواره‌ی اون وجود داره، در کوره ای با دمای یکنواخت قرار بدید و اونقدر صبر کنید تا اینکه همه ی اجزا به دمای یکسان (تعادل گرمایی) برسند. توی دمای به اندازه‌ی کافی بالا، نور مرئی از روزنه‌ی محفظه خارج می‌شه، مثل سرخ و سفید شدن آهن گداخته در آتش آهنگری. در تعادل گرمایی، این محفظه دارای انرژی تابشی‌ای هستش که اونو در تعادل تابشی - گرمایی با دیواره ها نگه می‌دارد. یه نکته، به همچنین محفظه‌ای «جسم سیاه» می‌گیم. یعنی اگر روزنه به اندازه‌ی کافی کوچک باشد و پرتو نوری وارد محفظه شود، گیر می‌افتد و نمی‌تواند بیرون بیاید.
کوانتوم چیست ؟
کوانتوم در زبان لاتین به معنای مقدار است. اما در علم فیزیک به کوچک‌ترین واحد گسسته ممکنِ هر مشخصه فیزیکی، مانند ماده یا انرژی، کوانتوم گفته می‌شود. این واژه برای نخستین بار توسط «ماکس پلانک» (Max Planck) استفاده شد.
فیزیک کوانتوم چیست؟
توی سال ۱۹۰۱ ماکس پلانک اولین قدمو به سمت مولکول نور برداشت.او فرض کرد که انرژی تابشی در هر بسامد به صورت مضرب صحیحی از h است که در آن h یک ثابت طبیعی ــ معروف به «ثابت پلانک» ــ است. یعنی فرض کرد که انرژی تابشی در بسامد از «بسته های کوچکی با انرژی h» تشکیل شده است. یعنی اینکه انرژی نورانی، «گسسته» و «بسته ـ بسته» است. البته گسسته بودن انرژی به تنهایی در فیزیک کلاسیک حرف ناجوری نبود ،بلکه اونچیزی که گیج‌کننده بود و آشفتگی را بیشتر می‌کرد، ماهیت «موجی ـ ذره‌ای» نور بود. این تصور که چیزی ــ مثلاً همین نور ــ هم بتواند رفتاری مثل رفتار «موج» داشته باشد و هم رفتاری مثل «ذره»، به طرز تفکر جدیدی در علم محتاج بود.
بدون فیزیک کوانتوم خورشید نمی‌درخشید
دلیل انرژی زیاد خورشید هم‌جوشی هسته‌ای است. در هم‌جوشی هسته‌ای، دو پروتون به یکدیگر برخورد می‌کنند. اما، دو پروتون به دلیل داشتن بارهای هم‌نام یکدیگر را دفع می‌کنند. فیزیک‌دان‌ها به این نیروی دافعه سد کولنی می‌گویند. اکنون به این نکته بیاندیشید که پروتون‌های مانند دیگر ذرات پس از برخورد با یکدیگر از هم دور می‌شدند. هم‌جوشی هسته‌ای اتفاق نمی‌افتاد. در نتیجه، خورشید نور نداشت. اما اگر پروتون‌ها را به صورت موج در نظر بگیریم، قضیه به طور کامل متفاوت می‌شود. در این هنگام، پروتون به عنوان موج از میان سد کولنی تونل خواهد زد. به این پدیده، تونل‌زنی گفته می‌شود.
حالا شما به ما بگین، کاربرد فیزیک کوانتوم در کامپیوترها چیست؟در مورد اصل طرد پائولی چه میدانید؟ خوشحال میشیم نظراتتون رو برامون کامنت کنید و اگه این ویدیو رو دوست داشتین لایک کنید و با دوستانتون هم به اشتراک بذارید. ممنون که با ما همراه بودین
#فیزیک#کوانتوم
#taxon #taxontv
2 سال پیش
در تاریخ 1401/02/06 منتشر شده
است.
1,046
بـار بازدید شده