Де Бройль толыны. Де Бройль толыныны асиеттері.

Корпускулалы теория бойынша жары фотоныны ф энергиясы,mф массасы мен рф импульсы мынаан те:(2.1)= , mф=ф/c²=/c², pф=mфc=/c=2/.Сйтіп жары фотоныны импульсы мен жары толыны зындыы арасындаы байланыс Планк тратысы арылы рнектеледі.Француз алымы Луи де Бройль (1892-1987) жарыты осы кор-
пускулалы-толынды табиаты жніндегі тсініктерді дамыта келе,1924 ж. корпускулалы-толынды дуализм тек оптикалы былыстара тн ерекшелік емес, ол барлы микродние физикасында жан-жаты олданылуа тиіс деген батыл жорамал сынды.Блшектерді корпускулалы жне толынды асиеттерін сипаттайтын шамаларды байланыстыратын математикалы рнектер дл фотондардікі (2.1) сияты, яни =, p=h/=2/.Де Бройль жорамалыны батылдыы мынада: (2.1) тедіктері тек фотондар шін емес, баса микроблшектер шін де, соны ішінде тынышты массасы бар блшектер (электрон, протон, атом т.б.) шін де постулат ретінде абылданды. Сонымен озалыстаы кез келген блшекпен бір толынды процесс байланысан болады.Де-Бройльша бір кріністен екіншісіне кшуді жары шін дрыс болатын (2.1) ережелерін зат блшектері жадайына пайдаланамыз:
(2.2) =, p=k=2/.Оптикалы былыстар жадайында (2.1) рнек фотон импульсын
анытау шін пайдаланылады; фотон-тынышты массасы нлге те, с жары жылдамдыымен озалатын блшек. Осы атынас, де-Бройльша, зат блшектеріне салыстырылатын жазы монохромат толын зындыын береді:(2.3)=2/p=2/(m) Тынышты массасы нл емес блшектер шін p=m. (2.2) рнектері де-Бройль тедеулері деп аталады. (2.3) рнегімен аныталатын толын зындыы де-Бройль толын зындыы деп аталады.Де Бройль толын зындыын энергияны функциясы ретінде табалы. Егер U потенциалдар айырмасы серінен электрон жылдамдыа ие болса, онда оны p импульсы p=m=2eUm те болады. Осы электронмен де Бройль толыны байланысан, оны толын зындыы (2.5) =2/p=2/2eUm Электрон энергиясы Е=100 эВ болсын. Осындай электрон шін де Бройль толын зындыын есептейік. Электрон жылдамдыы мына тедіктен еU=m²/2 аныталады:
=5,93•10 5U=5,93•10 6 м/c ал толын зындыы =2/m Яни жоарыда крсетілгендей энергиясы бар электронны толынзындыы рентген сулелеріні толын зындыымен шамалас болады.Осыдан егер де-Бройль жорамалы дрыс болса, онда электрондар дифракциясы рентген сулелеріні дифракциясына сас кристалды торларда байалуа тиіс. Де Бройль жорамалы тжірибе жзінде длелденді. Енді осы тжірибелерді арастырайы.

54. Альфа-блшектеріні шашырауымен жргізілген Резерфорд тжірибесі. Атомны планетарлы моделі.

Атомны ішіндегі электрондарды озалысыны мн-жайы, о зарядты иеленуші не нрсе екендігі ол кезде беймлім еді. Яни атом рылысы андай екендігі белгісіз болды. ХХ асырды басында атомны рылысы жайлы екі трлі модель сынылды.
Аылшын физигі Дж.Томсонны болжауынша атом дегеніміз о зарядталан блшекпен біралыпты зарядталан сфера, ал электрондар осы сфераны ішінде болады. Сфераны о зарядыны млшері барлы электрондарды зарядына те. Дж.Томсонны бл моделі стсіз шыты. Себебі, ол тжірибеге негізделмеген еді. Физика тарихында бл модель «жзімі бар пудинг» деген атпен есте алды.
Аылшын физигі Э.Резерфорд атомны ядролы моделін сынды. Резерфорд моделі бойынша атомны барлы о заряды тгелімен те кішкене клемге шоырланан, ол атомны ядросы болып табылады. Ал электрондар ядроны сыртында , оны айнала озалып жреді.
Бл модельді шыуы альфа блшектермен жргізілген тжірибелерге негізделген еді.
Альфа блшектер дегеніміз не? Ол радиактивті заттар шыаратын о зарядталан блшектер аыны, длірек айтса екі рет иондалан гелий атомы. Альфа блшектер шапша озалатын едуір ауыр блшектер. Сондытан ол блшектер затты атомдарымен сотыысанда атомны ішіне енуі де ммкін.
Тжірибе: радиактивті препараттан шып шыан біртекті альфа-блшектерді орасын саылаудан ткен параллель шоы алтыннан жасалан жа фольгадан тіп, фосфоресценциялаыш экрана келіп тседі. Бл экранны альфа блшек соылан жерінен жылтылдаан жары крінеді. Оны сцинтилляция деп атайды Сцинтилляцияны микроскоп арылы круге болады. Диафрагма мен экран бір тзуды бойында жатанда, жылтылды басым кпшілігі экранны центріне жиналады

Атомны алашы лгілеріні бірін Дж. Томсон сынды. Бл лгіде атом радиусы ~10¹⁰К)м о зарядталан шар ретінде арастырылады. Шарды ішінде тепе-тедікжадайыны маында электрондар тербеліп трады. Электрондарды теріс зарядтарыны осындысы шара біркелкі таралан о зарядты теестіреді, сондытан ттас аланда атом электрлік бейтарап блшек болады. Кейінгі зерттеулер бл модельді дрыс емес екенін крсетті, сондытан Томсон моделі азір тек тарихи трыдан арастырылады. Атомны ішінде электр зарядтарыны орналасу тртібін анытау шін 1911 жылы Резерфорд зіні шекірттері Г. Гейгер жне Э . Марсденмен бірге альфа-блшектершоын те жа алтын фольгадан ткізіп, бірнеше тжірибелер жасады. Осы тжірибелерді зерделеу нтижесінде атомны ядролы, басаша айтса, планетарлы моделі мірге келді. Тжірибені нтижесінде альфа-блшектерді басым кпшілігі фольгадан ткенде алашы баыттан aуытымайтыны (1-2°) аныталды. Бл нтиже, негізінен, Томсон моделіне сйеніп жасалан есептеулермен дл келді. Біра, альфа- блшектерді мардымсыз аз блігі 90°-тан арты брыша ауытитыны, яни олар фольгаа соылып, кері баытта шатыны тадандырды. Сегіз мыа жуы блшектерді біреуі ана осындай лкен брыша ауытиды екен! Мны Томсон моделі негізінде тсіндіру тіпті ммкін болмады. Тжірибеде алынан нтижелерді зерделей отырып Резерфорд з моделін сынды. Ол атомны о заряды оны ортасында орналасан радиусы шамамен 10¹⁵ м те аз клемге жинаталан деген орытындыа келді. Бл орталы блшекті Резерфорд ядро деп атады. Атомны массасы тгел дерлік ядрода шоырланан. Ядроныайнала р трлі орбиталармен электрондар озалып жреді. Е шеткі электрон орбитасыны радиусы атомны радиусына те, R_a10¹⁰ м. Бл лгі Кн жйесінірылымына сайтын боландытан, оны атомны планетарлы моделі деп те атайды.