كدومتون درك درستي از كوانتوم داريد؟


كدومتون درك درستي از كوانتوم داريد؟

نوشتهاز سوی خلیل کرمی در شنبه 29 آذر 1393 - 14:12

سلام دوستان
هر کی درک درستی از مباحث مکانیک کوانتوم ( هر مبحثی ) داره بنویسه که با این کار قدمی در جهت ارتقای سطح علمی دوستداران فیزیک برداریم.
همه چیز را همگان دانند
Consult-30-01-88-atW.jpeg
همفکری
Consult-30-01-88-atW.jpeg (9.79 KIB) بازدید 7048 بار
پریدن باور پرنده ای است که به پرواز می اندیشد
وگرنه دلیل پرواز پر نیست...!!
نماد کاربر
 
سپـاس : 26 times

ارسـال : 41


نام: khalil karami
نام نویسی: 93/7/7

مرد

Re: کدومتون از کوانتوم چیزی فهمیده؟

نوشتهاز سوی Archimedes در شنبه 29 آذر 1393 - 14:15

شما شروع کنید تا دوستان ادامه دهند
کز دیو و دد ملولم و انسانم آرزوست
نماد کاربر
 
سپـاس : 1361 times

ارسـال : 1233


نام نویسی: 92/5/14

ذکر نشده

Re: کدومتون از کوانتوم چیزی فهمیده؟

نوشتهاز سوی خلیل کرمی در شنبه 29 آذر 1393 - 14:36

Archimedes نوشته است:شما شروع کنید تا دوستان ادامه دهند

فکر خوبیه پس اول خودم شروع میکنم

یکی از مفاهیمی و اصولی که در مکانیک کوانتوم باید مد نظر قرار گیرد اصل عدم قطعیت است.
این اصل را به طور خلاصه میتوان چنین تعریف کرد که:
به طور همزمان تکانه و مکان یک جسم کوچک مانند الکترون را نمیتوان به طور دقیق اندازه گیری کرد . یعنی اینکه با اندازه گیری دقیق هرکدام از این کمیت ها ، کمیت دیگر به صورت تقریبی حاصل میشود.
پریدن باور پرنده ای است که به پرواز می اندیشد
وگرنه دلیل پرواز پر نیست...!!
نماد کاربر
 
سپـاس : 26 times

ارسـال : 41


نام: khalil karami
نام نویسی: 93/7/7

مرد

Re: کدومتون از کوانتوم چیزی فهمیده؟

نوشتهاز سوی Archimedes در شنبه 29 آذر 1393 - 15:04

خلیل کرمی نوشته است:
Archimedes نوشته است:شما شروع کنید تا دوستان ادامه دهند

فکر خوبیه پس اول خودم شروع میکنم

یکی از مفاهیمی و اصولی که در مکانیک کوانتوم باید مد نظر قرار گیرد اصل عدم قطعیت است.
این اصل را به طور خلاصه میتوان چنین تعریف کرد که:
به طور همزمان تکانه و مکان یک جسم کوچک مانند الکترون را نمیتوان به طور دقیق اندازه گیری کرد . یعنی اینکه با اندازه گیری دقیق هرکدام از این کمیت ها ، کمیت دیگر به صورت تقریبی حاصل میشود.


این یکی از مفاهیم اصلی کوانتوم است.
خیلی خوب نوبت منه:
در ابتدا نیوتون ابن اعتقاد رو داشته که نور ماهیتی ذره ای داره ولی در دوران های بعد ماکسول با تعریف جدیدی از نور ماهیت اون رو موجی معرفی کرد(میدان نوسان کننده الکترومغناطیسی).
بعد از اون دیدگاه نیوتون منسوخ شد ولی اینشتین 26 ساله این دیدگاه رو به طور کلی متحول کرد و با مقاله ای در باب فتوالکتریک نور رو ذراتی از فوتون معرفی کرد بعد از اون فیزیکدانان هر دو ماهیت موجی و ذره ای رو برای نور قبول کردن هم جداگانه و هم با هم!!!
در آن دوران ها مساله ای وجود داشت به اسم فاجعه فرابنفش که مربوط به تابش جسم سیاه بود(جسمی از لحاظ فیزیک ایده آل برای جذب تمام طول موج های الکترومغناطیس).
و فاجعه فرابنفش این مساله رو مطرح می کرد که یک جسم در حال جذب طول موج های الکترومغناطیس از طول موج کوتاه تا بلند به طور پیاپی انرژی بیشتری دریافت کرده تا اینکه مقدار انرژی بازتابی اون در مجموع طول موج ها به انتهای طیف الکترومغناطیس میرسه.
و از لحاظ تئوری یعنی اینکه حتی یک فنجون قهوه هم باید اطرافیان رو که برای نوشیدن قهوه در یک بحث علمی دور هم جمع شدن رو باید جزغاله کنه!!!
که این کاملا بی معنی بود.
خب در این زمان فیزیکدان بزرگ آلمانی ماکس پلانک بعد از تلاش و زحمت بسیار بلاخره این موضوع رو حل کرد و به یک کشف بزرگ رسید.
که هر جسمی فقط و فقط قادر است همان مقدار انرژی رو که با طول موج خاص دریافت می کنه از خودش ساتع کنه، یعنی جسم داغ شده از طول موج کوتاه طیف شروع به تابش میکنه تا انتهای طیف و در هر مقطع فقط همان طول موج منطبق نه همهی طول موج ها.
یعنی جسم در ابتدای دریافت انرژی اول قرمز میشه و همین طور به سمت نارنجی، زرد، سبز، آبی و ... حرکت می کنه.
و مهمترین موضوعی رو که پلانک اون رو مطرح کرد این بود که:
<< این تابش در قالب بسته هایی از انرژی به اسم کوانتوم(به معنای بسته) اتفاق می افته >>
و انرژی هر کوانتوم معادل انرژی جسم و دریافتی از بیرون و جذب شده توسط جسمه.
کز دیو و دد ملولم و انسانم آرزوست
نماد کاربر
 
سپـاس : 1361 times

ارسـال : 1233


نام نویسی: 92/5/14

ذکر نشده

Re: كدومتون درك درستي از كوانتوم داريد؟

نوشتهاز سوی خلیل کرمی در شنبه 29 آذر 1393 - 15:46

یکی از مفاهیم دیگری که در مکانیک کوانتوم مورد توجه قرار گرفته پدیده ی تونل زنی کوانتومی است:
طبق فیزیک کلاسیک در گذشته اعتقاد داشتند که ذره ای پشت یک سد کوانتومی قرار گرفته چون انرژی و امکان لازم عبور از سد پتانسیل را ندارد پس نمیتواند از آن عبور کند .
اما در فیزیک مدرن براساس اصل عدم قطعیت هایزنبرگ ذره میتواند به طور موقت انرژی بگیرد و از سد پتانسیل عبور کند.طبق معادلات شرودینگر هرچه ارتفاع و عرض مانع کمتر باشد احتمال عبور از آن بیشتر است.
شگفتی دیگر این موضوع در این است که این تونل زنی آنی صورت میگیرد و در آن ذره کوانتومی سرعت نور پشت سر میگذارد.
پریدن باور پرنده ای است که به پرواز می اندیشد
وگرنه دلیل پرواز پر نیست...!!
نماد کاربر
 
سپـاس : 26 times

ارسـال : 41


نام: khalil karami
نام نویسی: 93/7/7

مرد

Re: كدومتون درك درستي از كوانتوم داريد؟

نوشتهاز سوی Archimedes در شنبه 29 آذر 1393 - 15:55

خلیل کرمی نوشته است:یکی از مفاهیم دیگری که در مکانیک کوانتوم مورد توجه قرار گرفته پدیده ی تونل زنی کوانتومی است:
طبق فیزیک کلاسیک در گذشته اعتقاد داشتند که ذره ای پشت یک سد کوانتومی قرار گرفته چون انرژی و امکان لازم عبور از سد پتانسیل را ندارد پس نمیتواند از آن عبور کند .
اما در فیزیک مدرن براساس اصل عدم قطعیت هایزنبرگ ذره میتواند به طور موقت انرژی بگیرد و از سد پتانسیل عبور کند.طبق معادلات شرودینگر هرچه ارتفاع و عرض مانع کمتر باشد احتمال عبور از آن بیشتر است.
شگفتی دیگر این موضوع در این است که این تونل زنی آنی صورت میگیرد و در آن ذره کوانتومی سرعت نور پشت سر میگذارد.

جالب اینه که بر طبق همین موضوع احتمال دارد شما در هنگام دیدن تلویزیون ناگهان روی مریخ ظاهر شوید
ولی احتمال این موضوع به قدری کم است که شاید تمام عمر کیهان نیز برای این اتفاق کافی نباشد.
کز دیو و دد ملولم و انسانم آرزوست
نماد کاربر
 
سپـاس : 1361 times

ارسـال : 1233


نام نویسی: 92/5/14

ذکر نشده

Re: كدومتون درك درستي از كوانتوم داريد؟

نوشتهاز سوی Archimedes در شنبه 29 آذر 1393 - 16:12

موضوع دیگری که وجود داره بحث اینشتین و بور است که اینشتین برای بی اعتبار کردن نظریه کوانتوم بحث درهم تنیدگی را پیش می کشد که در یک پدیده قدیمی و رازآلود با این معنا است که برخی ذرات، مثل ذرات فوتون ها و الکترون ها، می توانند “یک بار” بر یکدیگر اثر متقابل بگذارند ولی همچنان حتی پس از جدایی، کیفیت هایی نظیر چرخش یا قطبی شدگی شان مشترک باشد و “با تغییر حالت یکی، دیگری نیز تغییر کند. و از این نظر ممکن است دو ذره درهم تنیده در فواصل کیهانی ارتباطی آنی با هم برقرار کنند یعنی تغییر در ذره ای روی کره ی زمین تاثیری آنی رو ذره دیگر در کهکشان آندرومدا داشته باشد یعنی فاصله ای به اندازه ۲/۵ میلیون سال نوری اطلاعات به صورت آنی رد و بدل شود یعنی سریعتر از حد نهایی سرعت کیهان که همان سرعت نور است.
کز دیو و دد ملولم و انسانم آرزوست
نماد کاربر
 
سپـاس : 1361 times

ارسـال : 1233


نام نویسی: 92/5/14

ذکر نشده

Re: كدومتون درك درستي از كوانتوم داريد؟

نوشتهاز سوی خلیل کرمی در شنبه 29 آذر 1393 - 18:56

کرم چاله ها مفاهیم دیگری هستند که به کمک مکانیک کوانتوم قابل اثبات هستند.
کرم چاله ها پل های کوانتومی ای هستند که دو گستره ی از یک فضا-زمان یا دو فضا-زمان جدا از هم را به یک دیگر وصل میکند.
با کمک این کرم چاله ها سفر های طولانی آسان تر و در زمان های کوتاهی انجام میشود.
از این تونل های کوانتومی میتوان برای سفر به جهانهای موازی و سفر در زمان استفاده کرد.
با استفاله از کرم چاله ها حتی میتوان از نور پیشی گرفت.
پریدن باور پرنده ای است که به پرواز می اندیشد
وگرنه دلیل پرواز پر نیست...!!
نماد کاربر
 
سپـاس : 26 times

ارسـال : 41


نام: khalil karami
نام نویسی: 93/7/7

مرد

Re: كدومتون درك درستي از كوانتوم داريد؟

نوشتهاز سوی Archimedes در شنبه 29 آذر 1393 - 19:09

بحث دیگری مطرح است در رابطه با تابع موج شرودینگر.
شرودینگر نیز یکی از دانشمندان بدبین نسبت به نظریه کوانتومی بوده. و آزمایشی طراحی کرد که اکنون اون رو تحت عنوان گربه شرودینگر می شناسیم و بی شک تمام هوپاییان این آزمایش رو می شناسن با این حال اون رو شرح می دهم.
جناب پروفسور در این آزمایش ذهنی جعبه ای رو در نظر می گیرن که نسبت به ما و درک ما کاملا ایزوله است در این جعبه حسگری وجود دارد که نسبت به تشعشعات رادیواکتیو حساس است و مقداری از یکی از عناصر سنگین که ممکن است اورانیوم بوده باشد درون جعبه تعبیه کرده بوده است.
حال در نظر بگیرید این عنصر سنگین و همین طور تمام عناصر دیگر دارای عددی به عنوان نیمه عمر هستن که بیان می کند چه مقدار زمان نیاز است تا نیمی از اون عنصر دچار فروپاشی بشود.
خوب حال ما این را نمی دانیم که اون ماده چه زمانی دچار فروپتشی می شود و از خود اشعه ساتع می کند.
ولی خوب بلاخره این غیر ممکن نیست و در یک زمان نامشخص این اتفاق می افتد.
خب حال اگر این عنصر از خودش پرتو ساتع کرد این پرتو به حسگر برخورد کرده و این حسگر فعال شده.
حسگر فعال شده یک شیشه سیانور که درون جعبه تعبیه شده را می شکند و در نتیجه باعث مرگ گربه می شود.
حال نتیجه ای که شرودینگر از این آزمایش گرفت این بود که طبق نظریه کوانتوم ما تا زمانی که در جعبه را باز نکرده ایم قادر به دانستن این موضوع نخواهیم بود که گربه زنده است یا مرده.
به عبارتی دیگر گربه هم زنده است و هم مرده.
در این زمان شرودینگر تابع موج خود را معرفی می کند و بیان می کند تا وقتی که ناظر در جعبه را باز نکرده تابع موج مرگ و تابع موج زندگی گربه با هم جمع بوده و از هم قابل تفکیک نیست.
و زمانی که عمل مشاهده توسط ناظر صورت می گیرد تابع موج گربه دچار فروپاشی شده. و ناظر نتیجه ای ساختگی و غیر واقعی را مشاهده می کند که ناشی از دخالت ناظر است.
کز دیو و دد ملولم و انسانم آرزوست
نماد کاربر
 
سپـاس : 1361 times

ارسـال : 1233


نام نویسی: 92/5/14

ذکر نشده

Re: كدومتون درك درستي از كوانتوم داريد؟

نوشتهاز سوی خلیل کرمی در شنبه 29 آذر 1393 - 19:50

به کمک کوانتوم ساختار ( تقریبا )درست اتم ها را میتوان تصور کرد .
به این صورت که الکترون ها در مدار هایی به دور هسته در چرخش نیستند بلکه در یک ابر فرضی پیرامون هسته قرار دارند. و نمیتوان محل دقیق الکترون ها را مشخص کرد و فقط میتوان این را گفت که هر کجا که ابر غلیظ تر باشد احتمال بودن الکترون بیشتر است.
در فیزیک کوانتوم به دلیل اینکه نمیتوان محل دقییق الکترون را مشخص کرد تابع احتمال وجود ذره ترسیم میشود تابعی که بیانگر محل ذره است . این تابع موجی یک تابع مختلط میباشد .
الکترون ها در این ابر الکترونی همواره به دور هسته نمیچرخند، بعضی اوقات از داخل هسته گذشته از طرف دیگر هسته خارج میشوند.
پریدن باور پرنده ای است که به پرواز می اندیشد
وگرنه دلیل پرواز پر نیست...!!
نماد کاربر
 
سپـاس : 26 times

ارسـال : 41


نام: khalil karami
نام نویسی: 93/7/7

مرد

Re: كدومتون درك درستي از كوانتوم داريد؟

نوشتهاز سوی Archimedes در شنبه 29 آذر 1393 - 20:00

اصل طرد پائولی یکی دیگر از مفاهیمی است که باعث خلق و رشد نظریه کوانتوم شد که بر طبق آن:
تنها دو جهت ممکن برای گردش الکترون می توان فرض کرد جهت ساعت گرد(اسپین بالا) و پادساعت گرد (اسپین پایین).
هر سطح کوانتومی در اتم نه به دو الکترون بلکه به یک الکترون محدود است
بنابراین چهار عدد کوانتومی داریم:
اسپین بالا و پایین برای هر سطح انرژی مجزا وجود دارد.
اگر یک سطح اشغال بشود الکترون بعدی باید به سطح انرژی خالی بالاتر بزرود.
سطوح انرژی از سطح پایین به سوی سطح بالا پر می شوند. این همان چیزی است که اتم را از سقوط به حالت پایه باز می دارد و این امکان را ایجاد می کند که هر عنصری خصوصیت ویژه ساختمانی خود را داشته باشد.
این واقعیت که همه الکترون ها نمی توانند روی سر یکدیگر سوار شوند باعث می شود که میز و دیگر چیزها جامد باشند.
کز دیو و دد ملولم و انسانم آرزوست
نماد کاربر
 
سپـاس : 1361 times

ارسـال : 1233


نام نویسی: 92/5/14

ذکر نشده

Re: كدومتون درك درستي از كوانتوم داريد؟

نوشتهاز سوی Archimedes در شنبه 29 آذر 1393 - 20:17

خلیل کرمی نوشته است:به کمک کوانتوم ساختار ( تقریبا )درست اتم ها را میتوان تصور کرد .
به این صورت که الکترون ها در مدار هایی به دور هسته در چرخش نیستند بلکه در یک ابر فرضی پیرامون هسته قرار دارند. و نمیتوان محل دقیق الکترون ها را مشخص کرد و فقط میتوان این را گفت که هر کجا که ابر غلیظ تر باشد احتمال بودن الکترون بیشتر است.
در فیزیک کوانتوم به دلیل اینکه نمیتوان محل دقییق الکترون را مشخص کرد تابع احتمال وجود ذره ترسیم میشود تابعی که بیانگر محل ذره است . این تابع موجی یک تابع مختلط میباشد .
الکترون ها در این ابر الکترونی همواره به دور هسته نمیچرخند، بعضی اوقات از داخل هسته گذشته از طرف دیگر هسته خارج میشوند.

به نظر بنده این که ما هرگز قادر نیستیم مکان الکترون رو با تکانه اش به طور دقیق اندازه بگیریم و آشکار کنیم به این خاطر است که ابزار سنجش انسان برای آشکار سازی الکترون ناقص و محدود است.
به این خاطر که انسان تنها سنجشگری که در آزمایشگاه دارد همان فوتون های نور است ولی مشکل این است که وقتی می خواهیم مکان الکترون و سرعتش را مشخص کنیم مجبوریم فوتونی از نور که انرژی خالص است را به سمت الکترون بفرستیم.
و این در هنگام برخورد با ذره الکترون باعث اثر گذاشتن روی الکترون و دستکاری نتیجه آزمایش می شود
شاید اگر انسان آشکارگری بهتر و ظریف تر داشت می توانست مکان و تکانه الکترون را به طور دقیق و واقعی مشخص کند.
کز دیو و دد ملولم و انسانم آرزوست
نماد کاربر
 
سپـاس : 1361 times

ارسـال : 1233


نام نویسی: 92/5/14

ذکر نشده

Re: كدومتون درك درستي از كوانتوم داريد؟

نوشتهاز سوی thegodof3d در شنبه 29 آذر 1393 - 20:32

Archimedes نوشته است:
خلیل کرمی نوشته است:به کمک کوانتوم ساختار ( تقریبا )درست اتم ها را میتوان تصور کرد .
به این صورت که الکترون ها در مدار هایی به دور هسته در چرخش نیستند بلکه در یک ابر فرضی پیرامون هسته قرار دارند. و نمیتوان محل دقیق الکترون ها را مشخص کرد و فقط میتوان این را گفت که هر کجا که ابر غلیظ تر باشد احتمال بودن الکترون بیشتر است.
در فیزیک کوانتوم به دلیل اینکه نمیتوان محل دقییق الکترون را مشخص کرد تابع احتمال وجود ذره ترسیم میشود تابعی که بیانگر محل ذره است . این تابع موجی یک تابع مختلط میباشد .
الکترون ها در این ابر الکترونی همواره به دور هسته نمیچرخند، بعضی اوقات از داخل هسته گذشته از طرف دیگر هسته خارج میشوند.

به نظر بنده این که ما هرگز قادر نیستیم مکان الکترون رو با تکانه اش به طور دقیق اندازه بگیریم و آشکار کنیم به این خاطر است که ابزار سنجش انسان برای آشکار سازی الکترون ناقص و محدود است.
به این خاطر که انسان تنها سنجشگری که در آزمایشگاه دارد همان فوتون های نور است ولی مشکل این است که وقتی می خواهیم مکان الکترون و سرعتش را مشخص کنیم مجبوریم فوتونی از نور که انرژی خالص است را به سمت الکترون بفرستیم.
و این در هنگام برخورد با ذره الکترون باعث اثر گذاشتن روی الکترون و دستکاری نتیجه آزمایش می شود
شاید اگر انسان آشکارگری بهتر و ظریف تر داشت می توانست مکان و تکانه الکترون را به طور دقیق و واقعی مشخص کند.



ببخشین ، من درک صحیحی از انچه شما گفتین رو ندارم ، حدود دانشی که من از کوانتوم دارم اینه که هر اتم با حدود خاصی از انرژی وارد کوانتوم خاص خودش میشه ، و یا از لحاظ معنایی کوانتوم به معنای پله هستش ، دلیل شکل گیری این نظریه که الان در خیلی چیزا داره ازش استفاده میشه ، همان طیف نوری اتم های مختلف بود و استارتش از چراغ بنزن شروع شد البته اگه اشتباه نکنم
البته انکه اتمها تکانه دارند در واقع نوعی فرض هست و بعید میدونم اثبات شده باشه و یا اگر دارند احتمالا حول یک محور چرخش دارند ، شما یک سیستم بسته را در نظر بگیرید که نیرو داره ولی به چیزی متصل نیست ، پس در چه جهتی تکان خواهد خورد؟ تنها راهش حرکت دایره ای هست حول یک محور خاص
و انهم که گفتین ما از فتون استفاده میکنیم ، بنده فکر میکنم در کتابی خواندم که دلیل انکه نمیتوانیم با میکروسکوپ نوری اتمهارا مشاهده کنیم و ... دلیلش همان اندازه فتونها و ذرات نور هست و میکروسکوپ های الکترونی ریز تر را میبینند ... نیم ، نیم ، نیم!
نماد کاربر
 
سپـاس : 29 times

ارسـال : 118


نام: حامد حسن زاده
نام نویسی: 93/8/20

ذکر نشده

Re: كدومتون درك درستي از كوانتوم داريد؟

نوشتهاز سوی Archimedes در شنبه 29 آذر 1393 - 20:40

البته منظور تکانه ذرات سازنده اتمه نه خود اتم.
و در مورد میکروسکوپهای نوری و الکترونی حق با شماست.
کز دیو و دد ملولم و انسانم آرزوست
نماد کاربر
 
سپـاس : 1361 times

ارسـال : 1233


نام نویسی: 92/5/14

ذکر نشده

Re: كدومتون درك درستي از كوانتوم داريد؟

نوشتهاز سوی خلیل کرمی در شنبه 29 آذر 1393 - 21:13

thegodof3d نوشته است:البته انکه اتمها تکانه دارند در واقع نوعی فرض هست و بعید میدونم اثبات شده باشه و یا اگر دارند احتمالا حول یک محور چرخش دارند ، شما یک سیستم بسته را در نظر بگیرید که نیرو داره ولی به چیزی متصل نیست ، پس در چه جهتی تکان خواهد خورد؟ تنها راهش حرکت دایره ای هست حول یک محور خاص!

البته منظور از تکانه تکان خوردن نیست بلکه منظور سرعته
تکانه به صورت حاصل ضرب جرم و سرعت بیان می شود.
پریدن باور پرنده ای است که به پرواز می اندیشد
وگرنه دلیل پرواز پر نیست...!!
نماد کاربر
 
سپـاس : 26 times

ارسـال : 41


نام: khalil karami
نام نویسی: 93/7/7

مرد

بعدی

بازگشت به مکانیک کوانتومی

چه کسی هم اکنون اینجاست ؟

کاربرانی که در این تالار هستند: بدون کاربران عضو شده و 2 مهمان