Tag Archive for Kuantum Mekaniği Nedir

Kuantum Mekaniği ve Dalga Mekaniği Nedir?

Kuantum ve Kuantum Mekaniği Nedir?

Kuantum sözcüğü kelime anlamı olarak paketçikli veya tanecikli yapı demektir. Literatürde ilk kez, bu çalışmasıyla 1918 Nobel Fizik Ödülü sahibi olan, Planck’ın 1800 yıllıların sonu – 1900 yılların başında kara cisimden çıkan ışımaların klasik fiziğin beklentilerinden dışında yani aslında sürekli değil de kesikli yani belli dalga boylarında olduğunu ortaya koymasıyla hayatımıza girmiştir.

Devamında ise Einstein’ın kendisine 1921 Nobel Fizik ödülünü kazandıran fotoelektrik etki deneyi sayesinde iyice perçinlenen kesikli/paketçikli yapıya ait bir inceleme biçimidir.  Bu meşhur deneyde Einstein metal yüzeye (kolayca elektron verebilme yeteneğinden dolayı elektronegatifliği çok yüksek olan 1 A grubu elementleri seçilmektedir) ışık göndermiş ve gönderdiği bu ışığın metal yüzeyden elektron söktüğünü yani sistemde elektrik akımı oluştuğunu gözlemlemiştir. Bu gözlediği elektrik akımından yani elektron hareketinden sonra gerçekten ışığın paketçikli/tanecikli yapıda olması gerektiğini ve bundan dolayı da metal yüzeydeki elektronları sökebildiğinden bahsetmiştir. İşte Einstein tarafından bahsedilen bu tanecik aynı Planck’ın kara cisminden de çıkan kesikli yapıya sahip dediği “foton” yani ışık taneciğidir.

Devamında 1922 yılı Nobel Fizik ödülü sahibi Bohr, atomda bulunan elektronların döndüğü varsaydığı kararlı yörüngeler arasındaki geçiş yapan elektronlar yalnızca belirli dalga boylarında (frekanslarda veya enerjide yahut görünür bölge için değişik renkte) paketçikler halinde ışık başka bir deyişle foton yayacağının bulunmasıyla iyice taçlanmıştır.

Yukarıda sıralanan ve her biri ayrı bir köşe taşı olan deneyler ve gözlemler gibi bir çok çalışmada ışığın aslında hem dalga hem de parçacık gibi davranması keşfedilmiş ve kuantum mekaniği ortaya çıkmıştır.

Bu sayede “klasik mekaniğin açıklamakta yetersiz kaldığı atom/atomaltı seviyelerde madde ve ışığın dual yapısını kullanarak madde ve ışığın etkileşmelerini/davranışlarını inceleyen bilim dalıdır” biçiminde bir kuantum mekaniği tanımı yapılabilir.

Dalga Mekaniği nedir? Nasıl Ortaya Çıkmıştır?
Kuantum mekaniği ile ilgili olarak birçok çalışmanın, gözlemin ve deneyin yapıldığı yıllarda 1929 yılı Nobel Fizik ödülü sahibi Luis de Broglie doktora tezinde tıpkı ışığın dual yapısı gibi parçacıklara da bir dalga eşlik edebileceğini önermiştir. Buna madde dalgası adını vermiş ve atomik ölçekte çığır açan dalga mekaniği konusunun doğmasına ön ayak olmuştur.

Devamında 1933 yılı Nobel Fizik Ödülü sahibi Erwin Schrodinger atomik ölçekte elektronun (yani bir parçacığın) davranışını De Broglie’nin çalışmasında adı geçen madde dalgasını ifade eden meşhur dalga denklemiyle incelemiş ve dalga mekaniği kurulmuştur.

De Broglie ve Schrodinger ile aynı yıllarda 1932 yılı Nobel Fizik ödülü sahibi Heisenberg madem elektronların davranışları için meşhur belirsizlik ilkesini ortaya atmıştır. Belirsizlik ilkesine göre atomik ölçekteki bir incelemede hızı kesin olarak tespit edilen elektronun konumu aynı kesinlikle tespit edilememektedir. Elbette ki tespit edilemezlikten bahsedilirken aslında elektronun orada olduğunu fakat nokta atışı bir şekilde yeri tespit edilemediğini söylemekte fayda var.

Heisenberg tarafından yapılan bu belirsizlik tanımından sonra elektronun olma olasılığının bulunduğu yani bulunabileceği konuma için kullanılan orbital kavramına da değinmek de fayda var. Bu konu 1966 yılında Mulliken’e 1966 yılı Nobel Kimya ödülünü kazandırmıştır.

Devamında elektronların spinin (spin Stern ve Gerlach tarafından keşfedilmiştir – 1943 Nobel Fizik Ödülü) keşfiyle modern atom kuramı yani kuantumu da içeren atom kuramı ortaya atılmıştır.

Günümüzde Dalga mekaniği ve kuantum mekaniği kavramları iç içe girmiş iki kavram olup bu nedenle sanki aynı kavramlarmış gibi düşünülmektedir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail