Quantum طبعي: نور جي quantum مال

توهان ڪڏهن جيڪي ڪيترن ئي نور ڌڪيندا حقيقت ۾ constitutes جي باري ۾ سوچيو آهي؟ روشني جي سڀني quantum مال - مثال طور، سنڌ جي photoelectric اثر، گرميء جي موج، photochemical عمل ۽ جيان وٺي. جيڪڏهن اهي دريافت نه ڪئي وئي هئي، سائنسدان ڪم مئل نڪتو، حقيقت ۾، گڏو گڏ فڪري ۽ فني ترقي کان منتقل نه ڪري ڇڏي. quantum optics جو سندن حصي جو اڀياس، جنهن ۾ چولي دامن طبعيات جو هڪ ئي شاخ سان جڙيل آهي.

روشني جي Quantum مال: هڪ وصف

تازو جيسين، هن جي واضح ۽ جامع تفسير جي نظريي سڄو نه ڏئي سگهي. هنن ڪاميابيء سان نه رڳو سنڌ جي فارمولا پر طبعي ۾ سڄي مسئلو تعمير ڪرڻ لاء هن بنياد تي، سائنس ۽ جهڙا زندگيء ۾ استعمال ٿيندا آهن. هڪ آخري عزم رڳو جديد سائنسدانن جو ان جي اڳين جي سرگرمين جو سم اپ مان حاصل ٿي لوڊشيڊنگ ختم. اهڙيء طرح، روشني جي quantum لهر مال ۽ - ان emitters جي خاصيتن جي پڇاڙي، جنھن atoms electrons آهن. Quantum (يا photon) جي حقيقت اها آهي ته هڪ برقيو توانائي سطح تائين، اهڙيء طرح Electro-مقناطيسي دال generating هلڻ ته سبب ٺهيل آهي.

پهرين نظريي مشاهدو ڪيو

XIX столетии. روشني جي quantum مال جي موجودگي جي باري ۾ ان مفروضي کي XIX صدي عيسويء ۾ بيٺو. سائنسدانن دريافت گھري ۽ اهڙي diffraction، مداخلت ۽ polarization جيئن اڳتي ڌڪيندا آهن. انهن جي مدد سان، روشني جي electromagnetic لهر نظريو نڪتل هو. اهو جسم جي oscillations دوران electrons جي تحريڪ جي acceleration جي بنياد تي ڪيو ويو. نتيجي طور، heats، روشني جي موج جي پٺيان سندس پويان بيٺو. هن موضوع تي پهرين ليکڪ جي hypothesis جي هڪ انگريز المتوفي Rayleigh قائم ڪري ڇڏيو آهي. هن چيو ته هڪ محدود اسپيس ۾ تاب برابر ۽ مستقل موج جو هڪ نظام جي حيثيت رکي ٿو، ۽. ان conclusions موجب، انهن جي اوٽ wavelengths ۾ هڪ سان، لاڳيتو وڌي وڃي کانسواء، ultraviolet ۽ ايڪس ڪرڻن ڪري دعا گهري. عملي طور تي، هن سڀني جي تصديق ڪئي آهي نه ڪيو ويو، ۽ ان جي ٻئي theorist ٿي گذريو آهي.

Planck جي فارمولا

XX века Макс Планк – физик немецкого происхождения – выдвинул интересную гипотезу. هڪ جرمن-پيدا physicist - - جي XX صدي Maks Plank جي شروعات ۾ اڳتي هڪ دلچسپ hypothesis وجهي ڇڏيو آهي. سندس چوڻ موجب، سنڌ جي emission ۽ نور جي جذب لاڳيتو نمودار نه ڪندو آھي، جيئن ته عربن جو فڪر، ۽ حصن - quanta، يا جيئن اهي photons سڏيندا آهن. h , и он был равен 6,63·10 ^-34 Дж·с. Planck جي مسلسل متعارف ڪرايو ويو - متناسب نمائندگي عنصر خط ايڇ سان ظاھر ڪئي، ۽ ان جي 6،63 × 10 ^-34 منا · جي برابر هو. v – частота света. V - - نور جي گهڻي امان جي هر photon جي توانائي جي حساب ۾، هڪ کان وڌيڪ اهميت جي ضرورت آهي. Planck جي مسلسل ات جي وڌايائين، ۽ نتيجي جي طور تي هڪ واحد photon جي توانائي حاصل ڪري. جرمن سائنسدان صحيح ۽ درست هڪ سادي فارمولا، روشني جي quantum مال، عربن H. Hertz جي ملي ويو هو جنهن، ۽ photoelectric اثر ته جيئن ان کي نامزد ۾ فائدو وٺي.

جي photoelectric اثر جي دريافت

جيئن ته اسان چيو آهي، ته سائنسدان Genrih Gerts پهرين جيڪي اڳ روشني nezamechaemye جي quantum مال کي ڌيان عنه هو. هن photoelectric اثر 1887 ع ۾ دريافت ڪيو ويو جڏهن هڪ سائنسدان ٻيلي هڪ جست پتل ۽ electrometer جي هڪ عصا کي منور. صورت جتي پتل هڪ مثبت چارج ڪرڻ لاء اچي ع ۾، سنڌ جي electrometer فارغ نه آهي. هڪ منفي چارج ھاريو وڃي ته، هن ڊوائيس، عذر ڪرڻ لاء ٿيندي آهي ته جيئن جلد ئي پليٽ ultraviolet ري پوي ٿو ته جيئن. electrons - هن جي هٿن-تي تجربو اهو ثابت ڪيو ويو آهي ته هن پليٽ نور کي بي نقاب آهي دوران منفي بجليء جي الزامن، جنهن جي ڪوشش سان ٺاهه جو نالو ملي radiate ڪري سگهو ٿا.

عملي تجربي Stoletova

electrons سان عملي تجربن ڏنيون روسي محقق سڪندر Stoletov. سندس تجربن لاء هن هڪ خال گلاس بلب ۽ ٻن electrodes استعمال ڪيو. هڪ electrode طاقت سند لاء استعمال ڪيو ويو آهي، ۽ ٻيو منور ڪيو، ۽ ان جي بيٽري جو جو منفي قطب ڪري پاليو هو. هن آپريشن دوران موجوده طاقت ۾ اضافو ڪرڻ لاء ٿيندي آهي، پر هڪ جڏهن ته پوء ان کي هڪ مسلسل ۽ روشني جو تاب کي سڌو متناسب ٿيو. نتيجي طور، ان کي مليو هو ته electrons جي kinetic توانائي سان گڏو گڏ جي voltage ٽڙي وينديون نور جي طاقت تي دارومدار رکي نه رکندو آھي. پر روشنيء جي گهڻي ۾ واڌارو هن شخصيت سٺا ماري.

روشني جي نئين quantum مال: جي photoelectric اثر ۽ ان جي قانون

Hertz جي نظريي جي ترقي جي دور ۾ ۽ عملي طور Stoletov ٽن بنيادي قانون، جنهن کي، ته جيئن ان کي کولي دستبردار ٿي ويا، جي photons ڪم آهن:

Мощность светового излучения, которое падает на поверхность тела, прямо пропорциональна силе тока насыщения. 1. بجلي روشني آهي ته جسم جي پٺيء تي پوي ٿو سڌو saturation موجوده جي طاقت کي متناسب آهي.

Мощность светового излучения никак не влияет кинетическую энергию фотоэлектронов, а вот частота света является причиной линейного роста последней. 2. بجلي روشني جي photoelectron جي kinetic توانائي متاثر نٿو ڪري، پر روشنيء جي گهڻي جديد سڌر ترقي جو ڪارڻ آهي.

Существует некая «красная граница фотоэффекта». 3. هڪ قسم جو نه آهي "جي photoelectric اثر جي لال پاسيري." تري لائن آهي ته جيڪڏهن گهڻي هڪ ڏنو مواد لاء نالي ماتر گهڻي اشارو روشني کان به گهٽ آهي، جو photoelectric اثر هتان آهي. آهي

ٻه شادي ڪرائي جي ٻڏي وڃڻ مشڪلات

فارمولا نڪتل کان پوء وڌ Planck، سائنس هڪ dilemma سان ويٺا آهن. عربن نڪتل لهر، ۽ نور جي quantum مال، جنهن ٿوري ٿوري دير کان پوء کليل هئا، طبعيات جي عام مروج قانونن جي فريم ورڪ ۾ موجود نه سگهي. جي electromagnetic، پراڻي نظريي جي مناسبت سان، سڀ جي جسم جي electrons، جنهن جي روشني تي پوي ٿو ته ساڳئي ات تي مجبور oscillation ۾ اچي وڃي. هيء هڪ لافاني kinetic توانائي ته ڪافي ممڪن آهي پيدا ٿين. ان کانسواء، باقي جي ضرورت رقم جي موسمي لاء باقي ها ته برقيو توانائي، منٽن جي جان نثارن ڪرڻ جي قابل ٿي ضروري آهي ته photoelectric اثر، عملي طور، اتي نه آهي ته رتي ديري آهي، جڏهن ته. وڌيڪ مونجهاري جي حقيقت اها آهي ته photoelectrons جي توانائي نور جي طاقت تي دارومدار رکي نه ڪندو آھي مان به اختلاف ڪيو. ان کانسواء، ان جي photoelectric اثر جي لال پاسيري نه ڪئي آهي، ۽ روشني جي برقيو kinetic توانائي جي گهڻي لاء متناسب ڏوهه نه هو لياري ۾ ڪيو ويو آهي. هن پراڻي نظريي کي چٽيء طرح جسماني ڌڪيندا جي اک کي نظر جي وضاحت نه ڪري سگهيو، ۽ نئين موجود ناه ٻاهر نه ڪم ڪيو آهي.

Rationalism Alberta Eynshteyna

صرف 1905 ع ۾، سنڌ جي وڏي physicist Albert Einstein جي مشق ۾ پهتا ۽ نظريي ۾ articulated، اهو ڇا آهي - نور جي سچي طبيعت. ۽ quantum لهر مال، photons کي پيدائشي عمل برابر حصن ۾ ٻن جي سامهون هڪ ٻئي آرايون جي کليل. هن تصوير صرف discreteness جي اصول رهڻ کي مڪمل ڪرڻ لاء، خلا ۾ photons جي ساڳئي هنڌ يعني. هر photon - هڪ particle ته يا جذب ٿي سگهي ٿو هڪ سڄي طور ھاريو. برقيو "swallowing" photon اندرئين حصي جي توانائي جي اڏاريل طرف وڌي جي قيمت تي ان جي چارج وڌائي. وڌيڪ، ان جي مٿاڇري کي photocathode برقيو هلڻ اندر، توانائي جي هڪ "اڀي dose"، جنهن جي اوٽ kinetic توانائي ۾ هڪجهڙائي پيدا ٿيو آهي، جڏهن ته قائم رکڻ. هن سادي انداز ۾، ۽ photoelectric اثر جنهن ۾ ڪو به دير رد عمل جا پيروڪار آهي. جي برقيو جي ختم تي جنهن جي جسم جي پٺيء تي پوي ٿو، اڃا به وڌيڪ توانائي سان radiating هڪ quantum پاڻ ڄمائيندي،. هن وڌيڪ طاقتور تاب، جي حوالي ڪندا، ۽ ان جي روشني ۾ لھر اچي ڄمائي جي fluctuation - جي روپ ۾ photons جو انگ تمام وڏو.

هن simplest ڊوائيسز، جنهن جي photoelectric اثر جي اصول تي ٻڌل آهن

جي ويهون صديء جي شروعات ۾ جرمن سائنسدانن پاران ڪيو دريافتن کان پوء، هن جي درخواست مختلف ڊوائيسز جي سفر جي تياري لاء روشني جي quantum مال ۾ پيو. تخليقن، جن جي آپريشن جي photoelectric اثر آهي، شمسي خانا سڏيو ويندو آهي، جنهن جي simplest نمائندو - جي خال. ان جي وڌڻ مان ڪمزور موجوده conductivity، ڊگهي لهر تاب، آهي جنهن ڇو ته ان (AC) circuits ۾ استعمال نه ٿو ڪري سگهجي لاء گهٽ sensitivity سڏيو ڪري سگهجي ٿو. هن خال اوزار وڏي پيماني تي photometry ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي، اهي تاب ۽ نور معيار جي طاقت جو اندازو. هن چيو ته به fototelefonah ۾ ۽ ٻڌڻ playback جي دور ۾ اهم ڪردار نڀائيندو آهي.

conduction ڪم سان Photovoltaic خانا

اهو ڊوائيسز، جنهن جي روشني جي quantum مال تي ٻڌل آهن مان ڪافي هڪ مختلف قسم هو. سندن مقصد - جي ڪريئر ڪسافت تبديل ڪرڻ لاء. هي سڄو ڪڏهن ڪڏهن ته اندروني photoelectric اثر سڏيو ويندو آهي، ۽ ان آپريشن photoconductors جي بنياد آهي. اهي semiconductors اسان جي روزمره جي زندگين ۾ هڪ تمام اهم ڪردار نڀائي رهيا آهن. پهريون ڀيرو اهي retro ڪارن کي استعمال ڪرڻ شروع ڪيو. پوء انھن کي اليڪٽرانڪس ۽ بيٽري جو آپريشن مهيا ڪري. جي ويهون صدي عيسويء جي وچ ۾ spaceships جي تعمير لاء اهڙي شمسي خانا لاڳو ڪرڻ لڳو. هاڻي ايتري قدر، جو اندروني photoelectric اثر جي ڪري سنڌ جي زمين دوز، ايبل calculators ۽ شمسي پينل ۾ turnstiles هلائڻ.

photochemical اطلاعت

نور، طبيعت جنهن جي رڳو جزوي موجود ئي ويهون صديء ۾ سائنس هو، حقيقت ۾، ان کي ڪيميائي ۽ حياتياتي عمل کي متاثر ڪري. جي وهڪري جي اثر هيٺ quantum molecular dissociation عمل ٿئي ٿو ۽ جي atoms سان سندن مرجر. سائنس ۾، هن photochemistry طور سڃاتو وڃي ٿو، ۽ ان جي جلوه جي هڪ هن جي طبيعت ۾ photosynthesis آهي. اهو ڪجهه ته extracellular خلا، انھي جي ٻوٽي سائي ٿيندو ۾ خانا جي روپ ۾ پدارٿن جي emission جي روشني موج عمل جي ڪري آهي.

نور ۽ انساني خواب جي quantum مال متاثر. جي پردي تي اچڻ، هڪ photon پروٽين انو جي decomposition جي عمل triggers. هن معلومات جي دماغ ۾ neurons جي transported آهي، ۽ علاج کان پوء، اسان سڀني جي روشني ڏسي سگهو ٿا. جو اڇو ڌاڳو پروٽين آنو بحال آهي ۽ خواب جي نئين حالتن کي ترسايا آهي.

نتيجا

اسان هن مضمون جي حقيقت ۾ مان مليو، جنهن ۾ اهڙا آهي روشني جي quantum مال هڪ سڄو جو photoelectric اثر سڏيو ۾ ڏيکاريا آهن. هر photon ان جي چارج ۽ عام آهي، ۽ جڏهن هڪ برقيو سان منهن ان ۾ پوي ٿو. Quantum ۽ برقيو هڪ ٿيڻ، ۽ ان جي گڏ ٿيل توانائي kinetic توانائي ۾ تبديل ڪيو وڃي ٿو، جنهن جي، نمازن، ڳالهائڻ جي photoelectric اثر جي عملدرآمد لاء ضروري آهي. موج oscillation اھڙي طرح پيدا پر صرف هڪ ڪجهه اندازو ڪري، جي photon توانائي ۾ اضافو ٿي سگھي ٿو.

Photoelectric اثر اڄ سامان جي سڀ کان قسمن جي اهميت کي اتحاد آهي. ، ان جي بنياد جي عمارت خلا ٻيڙيون ۽ اپگرهه تي شمسي خانا ترقيء معاون توانائي جو هڪ ذريعو طور استعمال ڪري رهيا آهن. ان کان سواء، سنڌ جي روشني موج ڌرتيء تي ڪيميائي ۽ حياتياتي عمل تي وڏو اثر ڪيو. عام sunlight جو سمورو خرچ ريء سائي آهن، زمين جي فضا نيري رنگ جي مڪمل palette رنگيل آهي، ۽ اسان جي دنيا کي ڏسي ته جيئن ان کي آهي.