• +1

    arkadaşlar araştırma ödevim var fakat internetde bulamadım konu şu elektronlar nasıl hareket eder ve neden yani mesela dalgalımı hareket ediyor neden bilen varsa yazabilir mi?

    Can YILMAZ(Thinking) 10 Kasım 2017
  • 0
    Teşekkür ederim yeni yeni fiziği öğreniyorum sizin kadar Bilgim yok ama Zaman'la sizlerin sayesinde öğreneceğim inşallah
    Can YILMAZ(Thinking) 11 Kasım 2017
  • 0
    Aslında elektronu anlamak için parçacıkmış gibi ele almak kolay olsa da, atom çevresindeki eletronun bir güç alanı bulutu olarak ele almak daha mantıklı geliyor bana.

    Elektron nedir? den anladığıma göre;

    Elektronlar, tepeyi sarmış bulutlar gibi atom çekirdeği etrafında konumlanmışlardır. Bu alana yörünge de diyebiliriz. Bu yörüngenin büyüklüğü ve şekli atomun büyüklüğüne bağlı olarak değişiyor.
    Elektronlar kabuk diyebileceğimiz katmanlarda, momentumlarına göre yerleşiyorlar. Bu kabuk diyebileceğimiz alanlarda elektronlar planck sabiti katsayılarında yerleşiyorlar.
    Böylece bu bölgelere gelen fotonlardan ancak taşıdıkları enerjileri bu bölgedeki elektronların enerjisiyle uyumlu olanlar absorbe edilebiliniyor. (Her foton her elkronca absorbe edilemiyor yani...) Elekronun yer değiştirmesi foton vasıtasıyla absorbe ettiği enerji ile bir üst-geniş alana geçmesiyle mümkün. Ancak burada uzun süre kalamıyor. Aldığı enerjiyi gene foton olarak yayıp, eski konumuna geçme eğiliminde olmaktadır.
    Bu yüzden belirsizlik gereği, parçacık gibi ele alıp momentumunu ve pozisyonunu aynı anda bilmekte mümkün olmuyor.

    Benzetme yaparsak; bir motorlu pervane ile suyu karıştırıp anafor oluşturduğunu düşünün. Pervanenin büyüklüğü ve dönüş hızı yapacağı etkinin gücünü belirlecektir.
    Eğer pervaneyi bir atom çekirdeğine benzetirsek, pervanenin karıştırırken hareketlendirip enerji yüklediği su, elektron olacaktır.

    Çekirdeğe yakın bölgede "döngüde olan su" ile merkezden "uzak bölgede döngüde olan suyun" kinetik enerjileri aynı olmayacaktır. Hızları da farklı olacaktır. Merkeze yaklaştıkça hızı arttığından, birim alan başına düşen enerji yüksek olacaktır. Merkezden uzaklaştıkça çap büyüyecektir. (Bu büyüme oranı Planck mesafesi katsayılarında işte).

    işte bu döngüde olan suyun, anaforda belli bölgeleri işgal eden alanları elektron olarak kabul ediyoruz.
  • 0
  • +1
    Hepinize teşekkürler. Evet haklısınız soruyu biraz yanlış sormuşum elektron dalgalı hareket etmezmiş Elektrona eşlik eden bir dalga varmış bunada madde dalgaları deniyormuş Yanı bütün parçaçıklar kendilerine etki eden kuvvetlerin doğrultusuna göre hareket ediyor ama bu parçacıkların fiziksel özelliklerine göre kendilerine eşlik eden bir dalga var bunada madde dalgaları veya de Broglie dalgaları deniyor.ayrıca şunu düşündüm bu madde dalgaları parçacığın yönünü etkilemiyormuş dolayısıyla bir elektron kendisine etki eden kuvvetlerden dolayı düz gitmesi gerekiyor diyelim ama biz onu dalgalı görüyorsak bizim gördüğümüz elektronun hareketi değilde onun fiziksel özelliklerinden dolayı kendisine eşlik eden dalganın hareketi olabilir mi???
    Can YILMAZ(Thinking) 11 Kasım 2017
  • 0
    işte şimdi doğru soruları sormaya başladın @Can YILMAZ :)

    artı yıda bu yüzden kaptın benden :)
  • 0
    Doğru anlamışsın. Elektronlar parçacıktır ancak (her parçacığa olduğu gibi) onlara eşlik eden bir olasılık dalgası vardır. Bu olasılık dalgasına madde dalgası (matter wave) denir. Elektronların da dalga özelliği taşıyabileceğini ilk olarak de Broglie iddia etmiştir. Davisson ve Germer de deneysel olarak göstermiştir (genellikle Young double slit deneyiyle karıştırılır). Dalga fonksiyonunun gerçek uzaya iz düşümünü alırsanız, elektronun belirli bir yerde bulunma olasılığını hesaplayabilirsiniz. Schrödinger denklemini kullanarak da elektronun (ya da herhangi bir parçacığın) t süre sonraki dalga fonksiyonunu hesaplayabilirsiniz. Eğer bir ölçüm yapılırsa (örneğin elektronu florasan bir ekrana çarptırmak gibi) elektronun dalga fonksiyonu belirli bir duruma çöker (collapse) ve böylece elektronun nerede olduğunu bulmuş olursunuz.
    Cengiz 12 Kasım 2017
  • 0
    Kaynağım fizik hocam Necmi bey
    Can YILMAZ(Thinking) 12 Kasım 2017
  • 0
    Tamam da elektron bir sağa bir sola hızlı hızlı hareket ederse ivmeli hareket yaptığından eletromagnetik radyasyon yayar. Öyle olsaydı serbest elektronlar sürekli ışıma yapardı. Bu anlattıklarınız doğru değil.
    Cengiz 13 Kasım 2017
  • 0
    Benim hocam elektronu bulut odası deneyi ile incelemiş ve bıraktığı izlerden dalgalı bir şekilde hareket ettiğini görmüş bu konu hakkındaki düşünceleriniz nedir? Ayrıca Necmi bey kesinlikle fiziğe ilgim var kendimi geliştireceğimde
    Can YILMAZ(Thinking) 13 Kasım 2017
  • 0
    Bulut odası deneyinde bıraktığı izlerden dalgalı şekilde hareket ettiğini nasıl görmüş? Google’a “cloud chamber” yazarsan orada elektronun (ya da başka parçacıkların) nasıl izler bıraktığını görebilirsin. Bulut odasının mantığı parçacıklar odaya girdiğinde odadaki ortamla etkileşip ışıma yapmaları. Böylece parçacığın her adımında konum ölçümü yapmış olursunuz. Sürekli ölçüm yaptığın için (yani parçacık sürekli etkileşip ışıma yaptığı için) de dalga hareketini görmezsin.
    Cengiz 13 Kasım 2017
  • 0
    cengiz gördü kısmını ben çıkardım oraya pek fazla takılma yanlış yazmışım kb sence elektronlar ve diğer atom altı parçacılar nasıl hareket ediyordur?
    Can YILMAZ(Thinking) 13 Kasım 2017
  • 0
    evet atom altı parçacıkların nasıl hareket ettiğini elektronların neden farklı hareket erttiğini anlaşılır bir şekilde anlatırmısınız
    Can YILMAZ(Thinking) 14 Kasım 2017
  • +1
    “Tam vuracağız ki, demir çubuk hareket etmeye başlıyor. Kalenin bir başından diğerine gidip gelmeye başlıyor. Şimdi biraz zorlanacağız. Çubuğun uzak köşede olduğu sırada golü atıyoruz. Yine topu yerine koyuyoruz. Ama bu defa demir çubuk çok hızlı hareket etmeye başlıyor. Kalenin bir ucundan diğerine o kadar çabuk gidip geliyor ki, biz topa ne zaman vursak hiç fark etmiyor. Çubuk yetişip topa engel oluyor. “

    “Bu aslında incecik bir çubuk ama o kadar hızlı hareket ediyor ki sanki kaleyi koruyan binlerce çubuk olmuş ve top aralarından geçemiyor.”

    “İşte bu, o çubuğun dalga fonksiyonudur. Yani elektronu çubuğun yerine koyarsak, elektronun dalga fonksiyonu, yani "madde dalgası" işte bu hareketidir.”

    Yazmışsınız. Eğer çubuk bir sağa bir sola dediğiniz gibi hızlı hızlı hareket ediyorsa bu ivmeli bir harekettir çünkü hızın yönü değişiyor (Fizik 101). Yüklü parçacıklar ivmeli hareket yaparlarsa elektromanyetik radyasyon yayarlar. Söylediğim, eğer elektron dalgası sizin tarif ettiğiniz gibi birşey olsaydı serbest elektronların bile -yani herhangi bir potansiyel altında olmayan elektronlar (aksi halde ışıma yapma ihtimalleri var) sürekli elektromanyetik radyasyon yayardı. Ama öyle olmadığını biliyoruz yoksa heryer aydınlık olurdu. Ayrıca

    "Elektron ve tabii diğer parçacıklar da küçük oldukları ve çok hızlı oldukları için hepsinin böyle dalga boyları vardır. İşte tüm araştırmalar dalga boyu (yani kalenin boyu) kadar bir alanda çubuğun (elektronun) nerede bulunabileceğini hesap edebilmek içindir. "

    Yazmışsınız ki bu da doğru değil çünkü elektronun dalga boyu iddia ettiğiniz bu hızlı hızlı hareketinden değil olasılık dalgasından geliyor.

    İlk yorumumda cevabı zaten yazmıştım. Uzun uzadıya açıklayacak vaktim yok ama özet olarak:
    Elektrona eşlik eden bir olasılık dalgası vardır. Bu olasılık dalgası elektronun uzayda hangi olasılıkta nerede olduğunu bize söyler (bkz. Max Born's statistical interpretation). Örneğin, elektrona eşlik eden olasılık dalgası Gaussian dağılımı (çan eğrisi) şeklinde olsun. Bu durumda da eğrinin üst kısımlarında elektronun bulunma olasılığının yüksek olduğu bulunur. Madem elektronun tam olarak nerede olduğunu bilemiyoruz (bkz. Heisenberg belirsizlik ilkesi) biz de onun olasılık dalgasına bakarız. Olasılık dalgasının ilk halini biliyorsak yazarız, bilmiyorsak bir model uydururuz. Sonra da bu olasılık dalgasının zaman içinde nasıl evrildiğine bakarız. Bu evrilmeyi de Schrödinger denklemi sayesinde bulabiliriz.
    Şimdi yine t=0 anında bu dağılım Gaussian olsun. Denkleme koyup çözdüğünde bu dalganın yayıldığını görürsün (buraya formül yazmak mümkün olmadığından gösteremiyorum ama internete gaussian wave packet yazarsan bir sürü sonuç bulabilirsin. Hatta şurada interactive birşeyler de var http://demonstrations.wolfram.com/EvolutionOfAGaussianWavePacket/) Dalga bu şekilde uzayda hareket eder. Bizim şimdi yapmamız gereken ölçüm yapmak. Ölçüm yaptığında elektronun nerede olduğunu tespit edersin ve bir kere ölçüm yaptığında ilk olarak ele aldığımız dalga fonksiyonu (gaussian dağılımını kullanmıştık) çöker. Ölçüm yapmaktan kastım örneğin bir foton gönderip elektrondan sektirmek ve nerede olduğunu bulmak.Yani sen elektronun yerini tespit edersen o artık eski olasılık dağılımına uymaz çünkü bir kere nerede olduğunu tespit etmişsindir. Yerini bildiğin şeyin olasılığı mı olur! Bir sonraki adımda elektrona eşlik eden yeni bir dalga fonksiyonu oluşur ve uzayda yine Schrödinger denklemine uyarak evrilir. Hikaye böyle. Ama bence sen en iyisi internetteki uyduruk kaynaklara güvenme ve ciddi bir kuantum kitabı alıp onu oku.
    Cengiz 15 Kasım 2017
  • 0
    Kesinlikle Necmi Tüfeğe katılıyorum ama bu demek oluyorki cengiz beye katılmıyorum demek değil ikinizinde sağlam bilgileri var cengiz bey interetden bakıp veya kendi bilgilerini söylüyor diye bir şey de diyemem sizden tek ricam şu soruma açıklık getirmek kısa ve öz şekilde hocamın benden istediğini söylüyorum;
    ben bulut odası deneyiyle atom altı parçacıkları gözlemledim genellikle hepsinin hareketi dalgaları bana aynı geldi fakat elektronun diğer parçacıklorardan(müon, nüon vb) hareketi biraz daha farklıydı peki neden farklı dedi elektronu dalgalı olarak hareket ettiğini söyledi sizin bu konuya açıklık getirmenizi rica ediyorum şimdiden teşekkürler.
    Can YILMAZ(Thinking) 15 Kasım 2017
  • 0
    @Cengiz, ..."Dalga bu şekilde uzayda hareket eder. Bizim şimdi yapmamız gereken ölçüm yapmak. Ölçüm yaptığında elektronun nerede olduğunu tespit edersin ve bir kere ölçüm yaptığında ilk olarak ele aldığımız dalga fonksiyonu (gaussian dağılımını kullanmıştık) çöker. Ölçüm yapmaktan kastım örneğin bir foton gönderip elektrondan sektirmek ve nerede olduğunu bulmak."...

    Bir sorum var. Aslında kullanmam gereken dili de tam bilemiyorum ama... (Anlamsız gelirse cevaplamanıza gerek yok.)

    Dalga paketinin, çan eğrisinde, olası tüm noktalarda, elektron için momentum değeri eşit mi?
    Yani mantık olarak bir fark olmaması lazım ama (aynı elektron sonuçta) elektronun mesela %30'luk alanda "saptanmadan önce" momentum değeri etkileniyor mu? Sabit mi?
    Elektron saptanıp diğer olasılıklar çökünce 1 (%100) olacak bunun farkındayım.
    (Sorumun amacı, dalga paketi toplamı-bulutun tümü 1 olduğu için, elektronun momentumununda da olasılıklara göre etkilenip etkilenmediğini anlamak.)
  • 0
    Bence güzel bir soru. Olası tüm noktalarda momentum değeri eşit değil çünkü pozisyonu da momentumu da Heisenberg belirsizlik ilkesine göre kesin (exact) olarak bilemiyoruz. Yani aslında elimizde kesin bir momentum ve pozisyon değeri yok. Bu Gaussian dalga fonksiyonunun Fourier transformunu alıp momentum uzayına geçersek, dalga fonksiyonunun momentum uzayında da Gaussian olduğunu görürüz. O yüzden ölçüm yaptığımızda momentum değeri Gaussian fonksiyonun pik yaptığı değer etrafında dağılacaktır (-ki bu da zaten belirsizlik demek).

    http://demonstrations.wolfram.com/EvolutionOfAGaussianWavePacket/HTMLImages/index.en/popup_1.jpg

    Şekilde, üstteki dalga fonksiyonunun pozisyon uzayındaki (Psi(x)) hali alttaki de momentum uzayındaki (Psi(k)).

    Fun fact: Bu Gaussian (çan eğrisi) dalga fonksiyonu özel bir durum çünkü en küçük belirsizliğe sahip durum. Yani Delta x * Delta p = hbar/2.
    Cengiz 16 Kasım 2017
  • 0
    @Cengiz, Teşekkür ederim. (Bu tam anladığım anlamına gelmiyor maalesef)

    Anladığım kadarıyla, dalga fonksiyonunu , (x,y) koordinat sisteminde bir sinüs fonksiyonuna çevirdiğimizde gördüğümüz -göreceğimiz şey; momentum değerlerininde aynı şekilde (momentumun belirsizlikten dolayı ) dağıldığı...
    Dalga fonksiyonunun tepe yaptığı yer ile momentumunun en yüksek olduğu yerler çakışıyor.
    (Yanlışımı düzeltirseniz hem sevinirim, hemde diğer ilgilenen arkadaşlarda yanılgıya düşmezler.)

    Bu durumda bir soru daha eklemek istiyorum. Dalga fonksiyonunun konum ve momentum belirsizliğinden faydalanarak, elektronun momentumunu tüm olası noktalara dağılmış olarak düşünebilir miyiz?
    Yani eşdeğerli olarak, momentum tek bir noktada değil, tüm olası noktalara (olaslık oranlarına göre ) dağılmış diyebilir miyiz?
    Bu, şu açıdan önemli (benim için), eğer öyle ise verdiğim sudaki girdap örneğindeki gibi, belli bir bölgeyi tarayan, dolduran "tüm suyun- dalga olasılık alanının (ölçüm öncesi elektron hali) toplam momentumu", elektronun ölçtüğümüz momentum değerine eşit olacak.

    (Burada aslında elektronu parçacıktan ziyade bir titreşim alanı olarak ele almaya çalışıyorum.)
    Doğru ifadeler kullanamamış olabilirim. Anlamsız bir soru ise boş geçebilirsiniz.





  • 0
    @Burtay Mutlu (shibumi_tr), soru anlaşılmıyor ve anlamsız kalıyor. Hareket noktanız ne?
  • 0
    Bir cümle aslında, https://chem.libretexts.org/LibreTexts/University_of_California_Davis/UCD_Chem_110A%3A_Physical_Chemistry_I/Chapters/01%3A_The_Dawn_of_the_Quantum_Theory/1.6%3A_Matter_Has_Wavelike_Properties adresindeki son kısmında
    "Fotonun durgunken-hareketsizken kitlesi olan bir parçacık olabileceğine karar verdikten sonra, çok küçük olsa da diğer açılardan diğer parçacıklardan, özellikle de çok hafif elektrondan çok farklı olmayabilir.
    Özellikle, belki de elektronla ilişkili bir dalga vardı.Eğer elektron dalgalı ise neden kırınım veya parazit etkisi gözlemlenmemiştir? Şeklinde itirazlar yapıldı.
    Ama bir cevap vardı. De Broglie'nin momentum ve dalga boyu arasındaki ilişkisi elektronlar için de geçerliyse, dalga boyu yeterince kısa ise bu etkilerin gözden kaçırılması mümkündü.

    De Broglie'nin de belirttiği gibi, ışığın dalga doğası günlük hayatta belirgin değildir. ....
    De Broglie'nin önerisinin geçerliliği G.P.'nin elektron kırınım deneyleriyle doğrulanmıştır. Thomson, 1926'da ve C. Davisson ve L.H. Germer tarafından 1927'de yayınlandı.
    Bu deneylerde, elektronların bir kristal içindeki atomlardan dağılmış olduğu ve bu saçılmış elektronların bir girişim paterni ürettiği bulundu. Bu kırınım desenleri dalga benzeri davranışın karakteristiğidir ve hem elektronlar hem de elektromanyetik radyasyon tarafından sergilenir. "
    diyor.

    Eğer öyle ise, elektronun dalga özelliği gösterdiği (gözlemden önceki pozisyonunda) momentumun (kütleden farklı olarak, "herşey momentum taşıyabilir" dalgaların bile monetumu var.)
    Bu momentumun tüm dalgaya yayılmış olması gerektiğini düşündüm.

    Bu dağılımın nasıl olabileceğini kurgulamaya çalışıyorum.

  • 0
    dalgalı hareket dediğim bahsettiğiniz kavis'di yani elektron ve diğer parçacıkların birbirinden farklı şekilde hareket etmesi parçacıkların yükleri ile ilgilimi sorum aslında bu elektron neden kavisli hareket ediyor müonlar neden uzun ve düz çizgiler bırakıyor.
    Aslında sebebi şu galiba elektron - yüklü bir tanecik dolaysıyla +kutba doğru yönelir yani bu yüzden biraz kavis çizer, eğer ortama pozitron girmişse de -yüklü kutba doğru kavislenir yani tam tersi bir iz bırakır.
    Müonlar'ın uzun ve düz çizgiler bırakmasının sebebide ağır parçacıklar olmasıdır.
    Ayrıca ortamda kısa ve kalın izler varsa bunlar kozmik parçacıklara ait değildir bunlar atmosferden gelen radon gazından yayılan alfa parçacıklarıdır ve çok düşük enerjili oldukları için kısa iz bırakırlar
    Can YILMAZ(Thinking) 30 Kasım 2017
Yorum yazabilmek için üye girişi yapmanız gerekmektedir.
İSTATİSTİKLER

4.314 soru

25.325 cevap

29.215 kullanıcı

Giriş Yap