عندما أعيدت التجربة على حزمة من الالكترونات فكان الاعتقاد إن هذه الجسيمات سوف تخرج من الشق المزدوج وتكون خطين على الحائل ولكن المفاجأة إن الالكترونات كونت نماذج للتداخل البناء والهدام أي أن الالكترونات تصرفت مثل الأمواج وهذا غير معقول في عالمنا ولكن في عالم ميكانيكا الكم ممكن حتى لو إن إلكترون واحد وجه إلى الشق المزدوج فان الإلكترون سوف يدخل من الشقين في نفس الوقت ويتداخل مع نفسه أي أن الإلكترون هو موجة أيضا. تجربة ( شقي يونج ) - PHYSICS-AR. في هذا العرض شرح مفصل لما يحدث وتفسيرها خلال 5 دقائق. تجربة الشق المزدوج Double Slit
تجربة الشق المزدوج - و تسمى كذلك تجربة يونغ هي إحدى أهم التجارب الفيزيائية التي أسهمت في البحث في طبيعة الضوء وإثبات طبيعته الموجية، ثم استخدمت في اثبات وجود خاصية موجية لجميع الجسيمات مثل الإلكترونات وغيرها. تعتمد تجربة شقي يونغ على انعراج الضوء عند شقين رفيعين في حاجز مانع للضوء، حيث يقوم الانعراج بتحويل كلا الشقين إلى منبعين ضوئيين متشابهين مترافقين، وينتج عنها عند استقبال الضوء على حاجز أمامهما أنماط تداخل تتميز بأهداب ضوئية شديدة الإنارة وأهداب عاتمة، وهذا ما يشابه ظاهرتي التداخل البناء والتداخل الهدام في الأمواج.
تحربة الشق المزدوج - شبكة الفيزياء التعليمية
من مبتكر تجربة الشق المزدوج؟
سبقت تجربة الشق المزدوج ميكانيكا الكم بأكثر من قرن. في أثناء الثورة العلمية، كانت طبيعة الضوء موضوعًا مثيرًا للجدل، حيث جادل الكثير على غرار إسحاق نيوتن بنظرية انتقال الضوء بواسطة جسيمات. ظن البعض أن الضوء موجة تنتقل عبر «الأثير» أو بوسائل أخرى، كما ينتقل الصوت عبر الهواء أو الماء، لكن سمعة نيوتن -وعدم وجود وسيلة فعالة لإثبات النظرية الموجية للضوء- عززت الرؤية الجسيمية للضوء نحو قرن من الزمان. حدثت نقطة تحول في منظورنا للضوء بفضل العالم البريطاني توماس يونغ، الذي قدم ورقةً إلى الجمعية الملكية في لندن عام 1803، تضمنت نتائج تجربة بسيطة تثبت الطبيعة الموجية للضوء. أثبت يونج أن زوجين من الموجات كانا عرضةً للتداخل عند تصادمهما، ما ينتج عنه نمط تداخل خاص. ما سر أهمية تجربة الشق المزدوج؟
نمذج توماس يونغ تداخل الموجات، إذ أظهر في البداية نمط التداخل باستخدام خزان الماء، موضحًا أن نمط تدفق المياه من الخزان هو سمة انتشار الموجة. تجربة الشق المزدوج لتوماس يونج pdf. ثم قدم تجربة الشق المزدوج الحديثة، لكن بدلًا من استخدام شعاع الليزر، استخدم شعاع الشمس المنعكس الذي يضرب شقين في بطاقة هدفًا لها. كشف حيود الضوء الناتج نمط التداخل المتوقع، وحصلت نظرية موجية الضوء على دعم كبير.
تجربة ( شقي يونج ) - Physics-Ar
تجربة الشق المزدوج: سر من اسرار الكون - YouTube
تجربة الشق المزدوج: سر من اسرار الكون - Youtube
لتفسير سلوك الالكترون الغريب اعتمدت مدرسة كوبنهاجن على خمس مبادئ رئيسية وهي: اعلانات جوجل ١- اي نظام في المستوى الذري يوصف بالدالة الموجية ابساي. ٢- طبيعة النظام في المستوى الذري قائمة بالكامل على الإحصاء والاحتمالات. ٣- ينص مبدا الشك على عدم معرفة جميع خصائص النظام في آن واحد وحتى لو عرفنا معلومات عن متغير معين فانه يكون بشكل احتمالي. تحربة الشق المزدوج - شبكة الفيزياء التعليمية. ٤- ينص مبدا التتام على الطبيعة المزدوجة للجسيمات، فالجسيم الذري إما ان يظهر بشكل جسيم او موجة، لكن لا يمكن ان يظهر على الهيئتين في آن واحد. ٥- ينص مبدا المقابلة على وجود تطابق عام بين تنبؤات ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية في الحالات التي توصف بأعداد كمية كبيرة، أي ان الميكانيكا الكلاسيكية هي حالة خاصة من ميكانيكا الكم. بناءً على ذلك نستطيع تفسير تجربة ذات الشقين كالتالي: عندما يصدر الالكترون من منبعه نستطيع تصوره وقد خرج على شكل موجة وعندما يدخل من كلا الشقين يتداخل مع نفسه واذا تداخلات كل الالكترونات المفردة مع نفسها ينتح الشكل (5-4)، لكن إذا قمنا بوضع كاشف عند الفتحتين فإن الفوتون سوف يصدم الالكترون مما يؤدي إلى تغيير حالته الاولى وهي الموجية الى حالته الثانية وهي الجسيمية فيقوم الالكترون بضرب الشاشة كجسيم وبالتالي يظهر الشكل (5-2).
[2]
أعمال يونغ عن علم الموجات [ عدل]
كتب يونغ أطروحة عن خصائص الصوت الرياضية والفيزيائية بينما كان يدرس الطب في غوتينغن في تسعينيات القرن الثامن عشر. وفي عام 1800 قّدم يونغ ورقة كُتبت في عام 1799 للجمعية الملكية، وادعى فيها أن الضوء له طبيعة موجية. قُوبلت فكرته بشيء من الريبة، لا سيما وأنها كانت تناقض نظرية نيوتن عن طبيعة الضوء الجسيمية. [3]
ومع ذلك استمر يونغ في تطوير فكرته. فقد كان يعتقد أن النموذج الموجي للضوء يصلح لتفسير عدة جوانب من انتشار الضوء بشكل أفضل من النموذج الجسيمي: «تقودنا فئة واسعة من الظواهر بشكل مباشر إلى نفس الاستنتاج، وهي تشمل الظواهر الآتية: ظهور الألوان المتعددة في الألواح الرقيقة، وحيود الضوء، وانكساره؛ لم تتمكن فرضية الانبعاث حتى الآن من تفسير تلك الظواهر بطريقة شاملة ومستفيضة بشكل كافي لإرضاء حتى أعتى أنصار النموذج الجسيمي. تجربة الشق المزدوج pdf. ولكن من ناحية آخرى بإمكاننا تفسير جميع تلك الظواهر آنيًا من خلال تأثير التداخل الذي نشهده في الأضواء المزودجة، وهو يتشابه إلى حد كبير مع النبضات الصوتية التي نلاحظها عند سماعنا ذبذبة وترين متقاربين في حدة الصوت في ذات الوقت. » [4] ثم وضّح يونغ ظاهرة التداخل مستعينًا بموجات الماء.
وهناك إمكانية واحدة لتداخل الالكترونات مع بعضها بطريقة ما، لذا فهي لا تصل إلى الأمكنة نفسها، وإذا حصل فإنها تصل فرادى إليه. ولكن فإن نموذج التداخل يبقى نفسه حتى لو أطلقنا الالكترونات المضيئة واحدة تلو الأخرى، أي ليس لديها فرصة للتداخل. تجربة الشق المزدوج: سر من اسرار الكون - YouTube. وبصورة غريبة، فإن كل الكترون يساهم بخلق نقطة من النموذج الكلي، الذي يبدو نموذج تداخل موجي. أحد الاحتمالات أن ينشق كل الكترون بطريقة ما، ليعبر الشقين بنفس الوقت، ويتداخل مع نفسه، ومن ثمة يتحِّد مجدداً ليصطدم مع الجدار الخلفي كجزيء محلي. ولنكتشف ماذا يحدث، علينا أن نضع كاشف عبر الشقين، سنعرف أي من هذين الشقين يعبره الالكترون، وهذا شيء مستهجن وغريب حقاً، وفي حال قمنا به، فإن المخطط على شاشة الكاشف ستظهر نموذج الجزيء إلى خطين منفصلين، كما شاهدنا في الصورة أعلاه ظهور نموذج التداخل،بطريقة ما فإن الحركة السريعة التي تُلاحظ تؤكد أن الالكترونات تتصرف تماماً مثل كرات تنس، وكأنها تعلم بأنها خاضعة للمراقبة، فتقرر ألا تُلاحظ وهي تقوم بممارساتها الكمومية الغريبة. بما تخبرنا هذه التجربة؟
هي توحي بأن العناصر كالإلكترونات مثلاً، التي تمتلك خاصية موجية وخاصية جزيئية، وهي مشهورة في ميكانيكا الكم بخاصيتها الثنائية الموجية والجزيئية.