نور - موج یا ذره؟

[amirziaee680]

سلام

یکی از قضایای بنیادی (= قضایایی در فیزیک که بدون حل باقی موندن) در فیزیک این قضیه ی خاصیت نور هستش!

مقدمه ی این صحبت باید گفته شه که هر ماده ای باید یا خاصیت ذره ای داشته باشه یا موجی!!!

ابتدا ی امر قبل از هر نظریه ای در این باره هوینگس با توجه به مشاهداتی که انجام داده بود اولین تئوری رو دربارع نور ارائه داد!!! تئوری که نور رو دارای خاصیت موجی میدونست!

اما نیوتون با توجه به حرکت مستقیم نور خاصیت ذره ای بودن رو برای نور ازائه داد! که البته با عقل جور در میومد!

اما ازمایشی که یانگ انجام داد به اسم ازمایش دوشکاف یانگ یه جورایی تئوری نیوتون رو رد میکرد!

(یکم توضیح برای دانش اموزایی که به پیش نرسیدن درباره ازمایش دوشکاف! ازمایش به این صورته که یانگ جلوی یک منبع نور یک دیواره ای قرار داد که دو شکاف در فاصله ی مشخصی از هم داشت! و با روشن کردن منبع هر یک از شکاف ها خودشون مثل منبع نقطه ای نور کار میکردن ، و البته در دیوار روبه روی دیواره تداخل امواج رو مشاهده میکرد که قسمت هایی از دیواره روشن وقسمت هایی از اون سایه میبودن(تداخل سازنده و مخرب) )

خب با توجه به ازمایشی که یانگ انجام داد و منبع بودن هر یک از شکاف ها و تداخلی که در روی دیوار تشکیل می شد میشد فهمید که نور خاصیت موجی داره!

یانگ که میخواست ه خاصیت موجی نور رو به طور کامل برای ایندگان تثبیت کنه از اشکار سازنده فوتون (واحد(!) سازنده(!) نور) در این موضوع استفاده کرد!

اما اتفاق جالبی که افتاااد! با روشن کردن اشکار سازنده ،فوتون ها خاصیت ذره ای پیدا میکردن!!!

و وقتی خاموش میکرد دوباره موجی میشدن! حتی ازمایش های خنده داری مثه غافل گیری کردن ( ) فوتون ها انجام داد ولی فایده نداشت!

و این شد که الان هیشکی نمیدونه نور ذره است یا موجه!!!

خوشحال میشم اگه کسی نظرش رو در این باره بهمون بگه!

 

[m0rvarid]

پاسخ : نور - موج یا ذره؟

معلم فیزیک اول دبیرستانمون نه به خاصیت موجی اعتقاد داشت نه ذره ای
میگفت نور یه فرشته ست
که دست نوازشش رو ، رو سر ما میکشه
بعد ما گرم میشیم
بعضی وقتا هم عصبانیه قضیه یکم جدی تر از نوازش میشه
دچار سوختگی میشیم، آفتاب سوختگی دقیقا قضیه ش همینه

 

[AliEBR]

پاسخ : نور - موج یا ذره؟

تا جایی که میدونم نور نه ذره ست نه موج
برای یه تاریخچه، میتونین آخر کتاب الفبای نور هندسی رو بخونین

درواقع از این جالب تر این که به ذرات هم میشه موج نسبت داد
این، کار دوبروی بودش!

این جمله فک کنم از هایزنبرگ باشه :
ذره ای یا موجی بودن، ویژگی خاص یه جسم نیست بلکه با توجه به وسیله اندازه گیری ما مشخص میشه!

 

[Moshk]

پاسخ : نور - موج یا ذره؟

مسئله دوگانگی به بحثی پیرامون ماهیت نور و ماده در قرن ۱۷ ام باز می‌گردد که تئوریهای رقیب مربوط به نور توسط کریستین هویگنس و آیزاک نیوتن مطرح شدند. نیوتن معتقد بود که نور تنها از ذرات تشکیل شده در حالی که هویگنس نور را تنها شامل امواج می‌دانست. بر اساس تحقیقات ماکس پلانک، آلبرت اینشتین، لویی دوبروی، آرتور کامپتون، نیلز بور و بسیاری از دانشمندان دیگر، امروزه تمامی ذرات را دارای خاصیت موجی هم می‌دانیم و برعکس.این پدیده نه تنها برای ذرات بنیادی که برای ذرات ترکیبی همچون اتمها و مولکولها نیز به اثبات رسیده است. طول موج مربوط به ذرات بزرگ بسیار کوچک بوده و معمولاً قابل آشکارسازی نیست.

ویکی پدیا
https://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AF%D9%88%DA%AF%D8%A7%D9%86%DA%AF%DB%8C_%D9%85%D9%88%D8%AC_%D9%88_%D8%B0%D8%B1%D9%87

 

[Hobbit The Lord :)]

پاسخ : نور - موج یا ذره؟

معلم فیزیک اول دبیرستانمون نه به خاصیت موجی اعتقاد داشت نه ذره ای
میگفت نور یه فرشته ست
که دست نوازشش رو ، رو سر ما میکشه
بعد ما گرم میشیم
بعضی وقتا هم عصبانیه قضیه یکم جدی تر از نوازش میشه
دچار سوختگی میشیم، آفتاب سوختگی دقیقا قضیه ش همینه

مطمئنی معلم ادبیاتت نبوده؟
من از معلم فیزیکمون شنیدم که نور مثل قضیه ی ویروسه(ویروس مرز بین جاندار و بیجانه) و نور مرز بین ذره و موج هستش.

 

[m0rvarid]

مطمئنی معلم ادبیاتت نبوده؟
من از معلم فیزیکمون شنیدم که نور مثل قضیه ی ویروسه(ویروس مرز بین جاندار و بیجانه) و نور مرز بین ذره و موج هستش.

اتفاقا یه بار واسه خودمونم سوال شد دقیقا چیکارس چون کلا عجیب غریب حرف میزد
ازش که پرسیدیم گفت قصابی داره

 

[Radikal_2002]

همانطور که شاهین نجفی در آهنگ شاهینم میگوید

من جمع نقیضینم البته که شاهینم
هم بددهن و لاتم هم با ادب و مومن​

میتوان گفت:

من جمع نقیضینم البته که نورم
هم با خواص موج وهم با خواص ذره
​

 

[CPHM]

اول يك نكته كوچك:
دست نوازش و عصبانيت و ناراحتي در فيزيك معنايي نداره (اينو بايد هر انسان تحصيل كرده اي بدونه قائدتا(چه برسه به يك معلم فيزيك!!!))
حالا بحث علمي قضيه نور:
موجي و ذره اي بودن نور يك قضيه حل نشده نيست! اين صرفا يك پيش زمينه ذهني هست كه بعضي فكر مي كنند موج بودن با ذره اي بودن متناقض است در صورتي كه علم بر اساس فرض هاي نيمه فلسفي ما عمل نمي كند. لذا وقتي كه رفتار موجي و ذره اي مشاهده شد نتيجه اين نبود كه اي واي اشتباه شد!(البته اين اتفاق افتاد ولي خيلي طول نكشيد تا از شوك دربيايند) بلكه صرفا معلوم شد كه در دنياي ذرات بنيادي(بسيار كوچك) چنين خاصيت دوگانه اي داريم. اين كه در بعضي از آزمايشات يكي از اين رفتارها مشاهده مي شود به علت روش اندازه گيري ما هست. و ميشه گفت خاصيت ذره اي و موجي همزمان يكي از پايه هاي فيزيك كوانتوم هست نه يك مسئله حل نشده، صرفا يك واقعيت!
ماهيت نور طبق نظريه انيشتين كوانتومي است به اين معنا كه انرژي نور برابر مضرب صحيحي از انرژي بسته هاي انرژي نور وابسته به فركانس آن است. در حقيقت نور به شكل بسته هاي انرژي پشت سر هم ولي غير پيوسته است. به اين بسته ها فوتون مي گويند كه حامل نيروي الكترومغناطيس هستند پس به شكلي مي توان گفت نور تغييرات ميدان هاي الكترومغناطيسي است و از جنس انرژي و با rest mass(شرمنده ترجمه فارسي رو مطمئن نيستم) صفر هست

 

[علـی]

پیرامون آزمایش دو شکاف یانگ، این کلیپ از دکتر کوانتوم رو ببینید. ویکی‌پدیا هم کمی راجع به سؤال تاپیک توضیح داده و. در نهایت اشاره کرده که

نور می‌تواند هم ویژگی ذره‌ای و هم موجی از خود نشان دهد، ولی نمی‌توان همزمان ماهیت ذره‌ای و موجی را در یک پدیده دید.

دوگانگی موج-ذره هم برای اطلاعات بیشتر میتونید بخونید.

 

[rozhina.sh]

هر دو که هست چون توسط آزمایشهای متعدد دوگانگی ذره_موج تایید شده مثلا برای خاصیت موجی نور همین آزمایش یانگ و اثر دوپلر (جایی ننوشته ولی هست فکر کنم )و اثر کامپتون برای ذره بودن اثر فوتو الکتریک

 

[Delusional]

نور هم ذره است هم موج. طبق فیزیک نوین مرز بندی انرژی و جرم یک مرز بندی دلبخواه و اشتباهه پس فقط بخاطر اینکه به سمت سیاهچاله کشیده می شه دلیل نمیشه که موج نباشه. آزمایش دو شکاف به خوبی موج (انرژی) بودن نور رو اثبات میکنه
ولی نهایتا مهم ترین نکته همین پیوستگی بین انرژی و ذره هست که یعنی هیچ چیزی نه صرفا جرمه نه صرفا انرژی(اینو میشه از همین ذرات نیرو فهمید)

 

[rozhina.sh]

درست می فرمایید اما اولین نکته اینه که سیاه چاله ها اونو جذب می کنن و این اولین مشکله.خیلی از دانشمندان هم می گن اول باید این موضوع حل بشه.

دلیل جذب نور تو میدان گرانشی سیاهچاله جرمش نیست خمیدگی فضا زمانه من از فیزیک نظری خوشم نمیاد شاید علمی نگم!فیزیک کلاسیک بهتره شاید!

 

[dr.namingstuff]

دلیل جذب نور تو میدان گرانشی سیاهچاله جرمش نیست خمیدگی فضا زمانه من از فیزیک نظری خوشم نمیاد شاید علمی نگم!فیزیک کلاسیک بهتره شاید!

فکر می کنم دلیل جذب شدن همه چی تو توسط جاذبه خمیدگی فضا زمانه.

 

[rozhina.sh]

اصلا شما میگی e=hf و بعد میگی hf/c2=m الان شما از فرکانس نور برای محاسبه جرمش (البته نه جرم سکون ) استفاده کردید!خوب این من کلا تو فیزیک نظری گیجم!

 

[dr.namingstuff]

hf/c2=m
از کجا اومده؟؟

 

[rozhina.sh]

hf/c2=m
از کجا اومده؟؟

E=mc2
E=hf
Hf=mc2
M=hf/c2

 

[dr.namingstuff]

E=mc2
E=hf
Hf=mc2
M=hf/c2

فکر نکنم بشه این کارا رو کرد این E ها با هم فرق دارن.

 

[stanly1]

E = mc2 انرژی سکون ذره ست که برای فوتون صفره

انرژی نسبیتی که برای فوتون بدست میاد E=PC
اینه که با hf برابره: E=hf=PC

 

[Zetsubou Shinji]

سلام میشه دوباره تاپیک راه بیفته؟ بالاخره نتیجه چی شد؟ هنوز هم معلوم نیست نور موجه یا ذره؟ مگه میشه دو تاش باشه؟ چجوری آخعه؟ غیرقابل درکه

نه تنها نور، بلکه برای همه ریز ذرات، خاصیت موجی و ذره ای وجود داره. به عنوان یک تشبیه، شما میتونید یک سکه رو یک ذره در نظر بگیرید. شیر میشه ذره و خط هم موج. این سکه، همیشه یه طرفش به سمت ماست. برای ذرات هم به همین ترتیب، در یک آزمایش، نمیشه خواص ذره ای و موجی رو باهم دید. هر کدوم از این خواص، در مواقع و آزمایشات خاصی، معلوم میشن. مثلا اثر فوتوالکتریک زمانیه که نور خاصیت ذره ای داره و آزمایش یانگ هم نشون دهنده خاصیت موجی. توصیفات ذره ای-موجی از نور و سایر ذرات بنیادی، دو توصیف مکمل همدیگن که هرکدوم در زمانی به درد میخورن.
البته درسته که تصورش سخته، ولی بالاخره چیزیه که در آزمایشات مشاهده میشه و نظریات و ریاضیات دقیق خودشو داره. البته باید توجه داشت که یک ذره در یک زمان، "کاملا موج" یا "کاملا ذره" نیست، بلکه یجورایی بین این دوتاست. یسری ویژگی های موجی داره، و یسری ویژگی های ذره، که در هر آزمایش ما یکیشونو پررنگ تر میبینیم(اصل مکملیت بور) و همین موضوع هم هست که اصل عدم قطعیت هایزنبرگ رو به وجود میاره.
نور، یا موج/یا ذره نیست. در واقع نه یک موج خالصه نه ذره خالص. تاحدی هردو ویژگی رو داره که در آزمایشات خاصی برای ما پدیدار میشن، مثل دو روی یک سکه که همیشه یه طرفش سمت ماست.

 

[Zetsubou Shinji]

پس یعنی همه ی ذرات بنیادی خاصیت ذره ای-موجی دارن؟

بله. به همه ذرات، یک موج دوبروی(موج مادی) هم نسبت داده میشه که طول موجش هم از تقسیم ثابت پلانک به تکانه ذره بدست میاد.

یعنی ما میتونیم مواد رو به 3 دسته ی ذره،موج و ذره-موج تقسیم کنیم درسته؟؟؟

نه. موج و ذره کامل نداریم، وگرنه دیگه با اصل عدم قطعیت روبرو نبودیم. در واقع همه چیز موج-ذره ست، ولی یک وجه در یک آزمایش یا مقیاس(مثلا در مقیاس بزرگ، طول موج خیلی خیلی ناچیزه ولی صفر نیست)، "غالب تر" میشه(اما کلهم از بین نمیره).