Louis de Broglie-ren materia-uhinak

Informazio gehiago

Louis de Broglie-ren materia-uhinak

Eragin fotoelektrikoari buruzko Albert Einsteinen lanek, uhin elektromagnetikoak, fotoiak izeneko elementuez eratuta daudela erakutsi zuten. Zentzu berrian, Louis de Brogliek 1924an atomoetako kanpo aldeko korpuskulu materialek portaera ondulatorioa dutela ere erakutsi behar lukete. Elektroien partikula eta uhin dualtasunaren egiaztatze esperimentalak, zein urte gutxi geroago iritsi baitzen, fisika kuantikoaren proposamen erakargarrienen zirkulua itxi zuen: existitzen den oro, aldi berean uhina eta materia da.

Materia eta uhinak

Bi mende baino gehiagoren zehar zientzia mahai-inguruak zuzendu zituzten argiaren jatorriari buruzko eztabaidak, 1905ean konpondu ziren, Albert Einstein, eragin fotoelektrikoaren interpretazioarekin (59. gaia ikusi) ordura arte bateraezinak bezala hartutako maneiaturiko bi hipotesiak lotu zituenean.

Ondulatorioa, zeinen arabera argi-erradiazioa espazioan zehar dabilen nahastea baita.
Korpuskularra, zeinek argia materiarekin elkarreraginean aritzeko gai diren korpuskulu materialez eratuta dagoela baitzioen.

Einsteinek, argiak, eta hedaduragatik uhin elektromagnetikoak batera korpuskulua eta uhina direla zioen, fotoiak deituriko masarik eta kargarik gabeko partikulez osatuta baitaude, zein espazioan zehar uhin mugimendua bezala zabaltzen baitira, ingurunearekin energia elkarraldatuz.

Espekulaziozko ikerketa batean, azaldu beharreko inolako ikusitako errealitateari erantzuten ez ziona, Louis de Broglie (1892-1987) frantsesak, zera jo zuen posibletzat: fotoiek bezala, elektroiek ere uhin eta korpuskulu dualtasun hori bera izatea.

De Broglieren uhinak

1924an argitaratutako lan batean, De Broglie fotoia eta elektroiaren arteko propietateen arteko alderaketatik abiatzen zen, azken partikula honek lehenengoaren berdinak ziren frekuentziazko energia momentu-uhinaren luzera harremanak izan zezakeela suposatzeko, eta horrela espresatuko lirateke:

. uhin bektorearekin norabidea eta zentzua banatzen duen bektore unitarioa izanik.

Hipotesi erlatibistetatik abiatuta, energia eta uhin eta partikula material bezala kontsideraturiko elektroiaren momentu linealaren arteko baliokidetasuna ezarri liteke, ondorengoa ondorioztatuz:

De Broglieren uhinaren luzera

Uhin eta partikula bezala ulerturiko elektroiaren portaera-magnitudetako alderaketatik, uhin-luzerarako balioa lortzen da, zeinek elektroiari loturiko mugimendu ondulatorioa izango bailuke, honela lortzen da:

non v partikulako abiadura da eta m bere masa. Magnitude hau, De Broglieren uhin luzera deiturikoa, abiadura gutxitzean handitu egiten da eta alderantziz.

Bohren (60. gaia ikusi) eredu atomikoaren postulatua aplikatzen bada, zeinek atomoetako elektroietako orbitak hainbat zenbaturiko radio soilik izan ditzakeela baitio, ondorengoa ondorioztatzen da:

Formula honen arabera, Bohr ereduan posible diren orbitak (egonkorrak), De Broglieren uhineko luzera kopuru osoaren berdina litzatekeen radioa zeukaten haiek lirateke.

Argian portaera ondulatorioa antzemateko, bere uhin-luzerako orden dimentsioak maneiatzea beharrezkoa zen (adibidez, difrakzio-ereduak probokatuko lituzketen zursareak, argizko interferentzien modura) bezalaxe, materiari loturiko uhinen eragina ikusteko masa oso txikizko partikulak erabili behar dira eta abiadura txikian lekualdatzen direnak, adibidez, elektroiak berak. Partikula hauetan, De Broglieren uhin-luzerako balioak lortzea zilegi litzateke, nanometro hainbat hamarreko esaterako.

Bohr-en zenbatze eta elektroiarentzako De Broglieren uhin-luzera erregelaren adierazpen grafikoa.

Balioztatze esperimentala

De Brolieek aurre esan zuen materiazko uhinen existentziari buruzko lehenengo froga esperimentala 1927an iritsi zen, Clinton Davisson (1881-1958), Lester Germer (1896-1971) estatubatuarrak eta George Thomson (1892-1975) ingelesak lan independenteetan De Broglieren uhin-luzeraren balioa zehaztu zutenean, teoria honen aurre esateen arabera.

Azken batean, eginiko esperimentuak elektroiak uhin eran portatzeko aukera hipotesian oinarritzen ziren, hau da, kristalean erasoko lukeen partikula hauetako sorta batek, X izpietarako ikusiriko difrakzio-diagrama berdintsuak ekoiztu behar lituzke. Elektroientzako difrakzio ereduak lortu zirenean, partikula hauek, fotoiek bezala, bere propietate korpuskularren (materia) arabera nahiz ondulatorioen arabera (uhina) manifestatzen direla kontsideratu zen. Materiako uhin-korpuskuluzko dualtasunaren hipotesia, ondorengo urteen zehar oinarrizko partikula oro eta bere eranskinei (nukleoak eta atomoak) hedatu zen.

Bidali

Zuzendu

Eskubideak

Orria posta elektronikoz bidali

¿Qué son los iconos de "Compartir"?

Todos los iconos apuntan a servicios web externos y ajenos a HIRU.com que facilitan la gestión personal o comunitaria de la información. Estos servicios permiten al usuario, por ejemplo, clasificar , compartir, valorar, comentar o conservar los contenidos que encuentra en Internet.

¿Para qué sirve cada uno?

Facebook

Comparte con amigos y otros usuarios fotos, vídeos, noticias y comentarios personales, controlando la privacidad de los mismos.
Eskup

Conversa sobre los temas que te interesan y que proponen los expertos. Todo ello en 280 caracteres con fotos y vídeos. Lee, pregunta e infórmate.

Twitter

Contacta y comparte con amigos, familiares y compañeros de trabajo mensajes cortos (tweets) de no más de 140 caracteres.
Tuenti

Conéctate, comparte y comunícate con tus amigos, compañeros de trabajo y familia.

Google Buzz

Comparte tus novedades, fotos y vídeos con tus amigos e inicia conversaciones sobre los temas que te interesan.
Meneame

Sitio web que se sirve de la inteligencia colectiva para dar a conocer noticias. Los usuarios registrados envían historias que los demás usuarios del sitio pueden votar.

Derechos de reproducción de la obra

Eusko Jaurlaritzaren Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Sailarenak dira hiru.eus webgunearen eta bertan agertzen diren elementu guztien jabetza intelektualaren eskubideak.

Halere, baimenduta dago hezkuntzaren esparruan hiru.eus-eko edukiak erabiltzea, betiere webguneari aipamena egiten bazaio eta Creative Commons CC-BY-NC-SA lizentziaren baldintzapean.
Informazio gehiagorako: pdf dokumentua jaitsi (943,2k).

Eusko Jaurlaritzaren Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Sailak bere buruari aitortzen dio, edozein unetan eta aurretiaz ohartarazi gabe, bere webguneko informazioa edota haren konfigurazioa edo itxura aldatzeko eta eguneratzeko ahalmena.

Eusko Jaurlaritzaren Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Sailak ez du bermatzen ez dela akatsik egongo webguneko sarbidean, ezta han jasotako edukietan ere. Era berean, ez du ziurtatzen eduki hori behar bezala eguneratuta egongo denik. Dena den, beharrezko ahalegin guztia egingo du akats horiek saihesteko, eta, hala behar izanez gero, ahalik eta azkarren konpontzeko edo eguneratzeko.

Webgunera sartzea eta bertan jasotako informazioaz egiten den erabilera soilik erabiltzailearen erantzukizuna dira. Eusko Jaurlaritzaren Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Sailak ez du inolako erantzukizunik izango webgunera sartzeak edo hango informazioa erabiltzeak sor litzakeen ondorio edo kalteen aurrean, bere eskumenen erabilera zehatzetan jarraitu behar dituen legezko xedapenak ezartzearen ondorio diren egintza guztietan izan ezik.

Eusko Jaurlaritzaren Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Sailak ez du bere gain hartzen webgunean aipatzen diren kanpoko beste esteka batzuetara konektatzetik edo haietan jasotako edukietatik erator daitekeen inolako erantzukizunik.

Webgune honetan jasotako informazioa baimenik gabe edo oker erabiltzeak eta Eusko Jaurlaritzaren Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Sailaren jabego intelektual eta industrialaren eskubideetan sorturiko kalte eta galerek legez dagozkion egintzak erabiltzeko bidea emango diote aipatutako Administrazioari, eta, hala badagokio, erabilera horren ondorio diren erantzukizunak hartuko ditu.

Pribatutasuna

Interesatuak emandako datuak dagokion prozedura edo egintzan aurreikusitako helburuetarako baino ez dira erabiliko.

Eusko Jaurlaritzaren Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Saileko Etengabeko Ikaskuntzako Zuzendaritza da datu horiek biltzen dituen fitxategiaren erantzulea, eta haren aurrean egikaritu ahal izango dira sartzeko, zuzentzeko, deuseztatzeko eta aurka egiteko eskubideak. Horretarako, eskura duzu info@hiru.eus helbide elektronikoa.

Fisika nuklearra