Kuantum - Quantum

Olarak fizik , bir kuantum (çoğul kuantaları ) herhangi bir fiziksel bir varlık (minimum miktarıdır fiziksel özellik bir rol oynar) etkileşim . Fiziksel bir özelliğin "kuantize edilebileceği" temel kavramı, " kuantizasyon hipotezi" olarak adlandırılır . Bu, fiziksel özelliğin büyüklüğünün yalnızca bir kuantumun tam sayı katlarından oluşan ayrık değerler alabileceği anlamına gelir .

Örneğin, bir foton , tek bir ışık kuantumudur (veya başka herhangi bir elektromanyetik radyasyon biçimi ). Benzer şekilde, bir atoma bağlı bir elektronun enerjisi kuantize edilir ve yalnızca belirli ayrık değerlerde var olabilir. (Atomlar ve genel olarak madde kararlıdır, çünkü elektronlar bir atom içinde yalnızca ayrı enerji seviyelerinde var olabilir.) Kuantizasyon, kuantum mekaniğinin çok daha geniş fiziğinin temellerinden biridir . Enerjinin nicelleştirilmesi ve enerji ile maddenin nasıl etkileşime girdiği ( kuantum elektrodinamiği ) üzerindeki etkisi, doğayı anlamak ve tanımlamak için temel çerçevenin bir parçasıdır.

Etimoloji ve keşif

Kuantum kelimesi , "ne kadar" anlamına gelen Latince sorgulayıcı sıfat kuantumun nötr tekil halidir . Kısa "elektrik kuanta" için "Quanta", nötr çoğul, (elektronlar), bir 1902 makalesinde kullanıldı fotoelektrik etki ile Philipp Lenard yatırıldı, Hermann von Helmholtz elektriğin alanında sözcüğü kullanmak için. Bununla birlikte, genel olarak kuantum kelimesi 1900'den önce iyi biliniyordu, örneğin kuantum , EA Poe'nun Nefes Kaybı'nda kullanılıyordu . Kuantum satis terimi gibi doktorlar tarafından sıklıkla kullanılmıştır . Helmholtz ve Julius von Mayer hem fizikçi hem de doktordu. Helmholtz , Mayer'in çalışmasıyla ilgili makalesinde kuantumu ısıya atıfta bulunarak kullandı ve kuantum kelimesi , Mayer'in 24 Temmuz 1841 tarihli mektubunda termodinamiğin birinci yasasının formülasyonunda bulunabilir .

1901'de Max Planck kuantayı "madde ve elektriğin kuantası", gaz ve ısı anlamında kullandı . 1905'te, Planck'ın çalışmasına ve Lenard'ın (sonuçlarını elektrik kuantası terimini kullanarak açıklayan) deneysel çalışmasına yanıt olarak , Albert Einstein radyasyonun "ışık kuantası" ("Lichtquanta" olarak adlandırdığı) uzaysal olarak lokalize paketlerde var olduğunu öne sürdü. ).

Radyasyonun nicemlenmesi kavramı, 1900 yılında , siyah cisim radyasyonu olarak bilinen ısıtılmış nesnelerden radyasyon emisyonunu anlamaya çalışan Max Planck tarafından keşfedildi . Planck, enerjinin yalnızca küçük, farklı, ayrı paketlerde ("demetler" veya "enerji öğeleri" olarak adlandırdığı) emilebileceğini veya salınabileceğini varsayarak, ısıtıldığında renk değiştiren belirli nesneleri açıkladı. 14 Aralık 1900 tarihinde, Planck onun bildirilen bulgular için Alman Fizik Derneği ve siyah cisim radyasyonu üzerine yaptığı araştırma kapsamında ilk kez Nicemlemenin fikrini ortaya atmıştır. Planck, deneylerinin bir sonucu olarak, Planck sabiti olarak bilinen h'nin sayısal değerini çıkardı ve elektrik yükünün birimi ve bir mol içindeki gerçek moleküllerin sayısı olan Avogadro-Loschmidt sayısı için daha kesin değerler bildirdi . Alman Fizik Derneği. Teorisi doğrulandıktan sonra Planck, 1918'deki keşfinden dolayı Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü.

niceleme

Kuantizasyon ilk olarak elektromanyetik radyasyonda keşfedilmiş olsa da, enerjinin sadece fotonlarla sınırlı olmayan temel bir yönünü tanımlar. Teoriyi deneyle uyumlu hale getirme girişiminde Max Planck, elektromanyetik enerjinin ayrı paketler veya kuantumlar halinde emildiğini veya yayıldığını öne sürdü.

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

  • B. Hoffmann, Kuantumun Garip Hikayesi , Pelikan 1963.
  • Lucretius , Evrenin Doğası Üzerine , çev. Latince'den RE Latham , Penguin Books Ltd., Harmondsworth 1951.
  • J. Mehra ve H. Rechenberg, The Historical Development of Quantum Theory , Cilt 1, Kısım 1, Springer-Verlag, New York 1982.
  • M. Planck, A Survey of Physical Theory , çev. R. Jones ve DH Williams, Methuen & Co., Ltd., Londra 1925 (Dover sürümleri 1960 ve 1993), Nobel konferansı dahil.
  • Rodney, Brooks (2011) Renk Alanları: Einstein'dan Kaçan Teori . Allegra Baskı ve Görüntüleme.