11-ma’ruza. Mikrozarrachalarning korpuskulyar-to‘lqin dualizmi. De-Broyl gipotezasi - bet 2

hosil qilindi. Endi harakatlanayotgan mikrozarralarda namayon bo‘ladigan de-Broyl to‘lqinlarining
tabiati haqida mulohaza yuritaylik. Ma’lumki, elektromgnit nurlanish, xususan yorug’lik ham, to‘lqin
nuqtai nazaridan fazoda o’zgaruvchi elektromagnit maydon tarqalishidir. De-Broyl to‘lqining
tarqalishi esa xech qanday elektromagnit maydonning tarqalishi bilan bog’liq emas. Hatto
zaryadlanganmikrozarralarning fazodagi harakati biror elektromagnit jarayon bilan bog’liq bo’lishi
mumkin-ku, deb faraz qilaylik.
Haqiqatdan, tezlanishga ega bo’lgan elektronning elektrmagnit to‘lqin
nurlantirishi kuzatiladi. Lekin elektron to’g’ri chiziqli traektoriya bo’yicha to’g’ri harakatlanayotganda
xech qanday elektromagnit nurlanish vujudga kelmasligi yuqoridagi farazni inkor etadi. Xuddi
shuningdek, de-Broyl to‘lqininng klassik fizikada ma’lum bo’lgan boshqa biror to‘lqinga o’xshatish
asossiz ekanligini isbotlash mumkin.
Umuman,
harakatlanayotgan mikrozarralar bilan bog’liq bo’lgan de-Broyl to‘lqinlaprini
klassik tushunchalar asosida tasavvur qilib bo’lmaydi. Haqiqatdan, biz idrok qiladigan dunyoda
mikrozarralarga o’xshash ob’ekt mavjud emas. Mikrozarralar bizning sezgi organlarimizga bevosita
ta’sir qilmaydi. Biz mikrozarralarni na kura olamiz, na seza olamiz. Mikrozarralar biz shu vaqtgacha
ko’rgan biror ob’ektga o’xshamaydi. U bir vaqtning o’zida ham zarra, ham to‘lqin
xususiyatlarini
mujassamlashtirgan maxsus tabiatli materiyadir. Uning tabiatining g’alatiligi shundaki, mikrozarra
dualistik hislatga ega, lekin u bizning klassik
tasavvurimizdagi zarraga ham, to‘lqinga ham
o’xshamaydi.
Masalan, yorug’lik to‘lqin yarim shaffof jismga tushayotgan bo’lsa, ikki muhit chegarasidan
yorug’lik qisman kaytadi, qisman sinib ikkinchi muhitga o’tadi. Boshqacha aytganda, yorug’lik to‘lqin
qismlarga bo’linayapti. Agar bir muhitdan ikkinchi muhitga elektron tushayotgan bo’lsa, u ikkinchi
jismni tashkil etuvchi zarralar bilan ta’sirlashuvi tufayli yo biror burchakga og’ib harakatini davom
ettiradi, yo jism tomonidan yutiladi. Lekin
elektronning bir qismi yutilib, bir qismi harakatni davom
ettirgani, ya’ni uni bo’linmaganligi xech qanday tajribada kuzatilmagan. Demak, mikrozarraning
harakati bilan bog’liq bo’lgan to‘lqin klassik tushunchadagi to‘lqinga o’xshamaydi.
Endi quyidagi xayoliy tajriba bilan tanishaylik. Ikki tasmasimon tirqishli to’siqka (11.2-a-rasm)
monoenergitik (ya’ni energiyalari bir xil bo’lgan) elektronlar oqimi tushayotgan bo’lsin. Ekran o’rniga
fotoplastinka joylashtirilgan. Tirqishlardan birini berkitsak, elektronlar faqat
ikkinchi tirqish orqali
o’tadi. Fotoplastinkada elektronlar ko’proq tushgan sohalar boshqa sohalarga nisbatan qoraroq bo’ladi.
Shuning uchun elektronlar faqat ikkinchi tirqish orqali o’tgan holda fotoplastinkaning qorayishi 11.2-
b-rasmdagidek, faqat birinchi tirqish orqali o’tgan holdagisi esa 11.2-v-rasmdagidek bo’ladi. 11.2-g-
rasmda biror fotoplastinkaning o’ziga, avval faqat birinchi tirqish orqali, keyin faqat ikkinchi tirqish
orqali elektron tushirilgan holda vujudga kelgan manzara tasvirlangan.
11.2-rasm. 1-a, b, v, g, d,
Endi ikkala tirqishni ham ochiq qoldirgan holda fotoplastinkaga elektronlar tushiraylik. Bu holdagi
manzara oldingi holdagidek bo’lishi lozim edi.
vaholanki, hosil bo’ladigan manzara xuddi kogerent
yorug’lik to‘lqinlarining interferensiyasi tufayli vujudga keladigan manzaraga o’xshaydi (11.2-d-
rasm).
Bu tajribadan quyidagi xulosaga kelamiz: har bir elektronning harakatiga ikkala tirqish ham
ta’sir ko’rsatadi. Ajablanarli darajadagi bu g’alati xulosa bizni «Axir elektron bo’linmas-ku! Shuning
uchun u yo birinchi, yo ikkinchi tirqish orqali o’tishi lozim» degan fikrga olib keladi. Bunday fikr biz
o’rganib qolgan klassik tasavvurlarning oqibatida vujudga keldi. Aniqroq qilib aytganda, biz
mikrozarrani o’lchamlari nihoyatda kichik bo’lgan mexanik sharcha deb tasavvur qilganligimiz uchun
shunday fikrga keldik. Ammo o’lchamlari kichiklashgan sari mikrozarralarda yangi g’alati
xususiyatlar paydo bo’lishini hisobga olgan holda, ya’ni mikrozarraning dualistik hislatlarini hisobga
olgan
holda fikr yuritsak, yuqoridagi tajribalar asosida chiqarilgan xulosa ajablanarli emas, balki
mantiqan to’g’ri ekanligiga ishonch hosil qilamiz.
Shunday qilib, yuqorida yuritilgan mulohazalar mikrozarralarning harakati bilan bog’liq
bo’lgan De-Broyl to‘lqinlarini klassik fizikadagi biror to‘lqinga o’xshatishdan voz kechish lozimligini
ko’rsatdi. Shuning uchun o’xshatish qidirmasdan De-Broyl to‘lqinlarining fizik ma’nosini anglashga
harakat qilaylik.
1926 yilda M.Born elektromagnit nurlanish hamda harakatlanayotgan
mikrozarralar dualistik
hislatlarining umumiyligiga asoslanib De-Broyl to‘lqinining fizik ma’nosini statistik tarzda izohlab
berdi. Haqiqatdan, fazoning biror nuqtasida yorug’lik to‘lqini amplitudasining kvadrati ayni nuqtaga
tushayotgan yorug’lik fotonlarining soniga, ya’ni yorug’lik intensivligiga proportsional edi. Boshqacha
aytganda, fazoning biror nuqtasiga fotonlarning tushish ehtimolligi ayni nuqtadagi yorug’lik to‘lqin
amplitudasining
kvadrati
E
m
2
bilan aniqlanar edi. Bunga kiyos qilib M.Born
harakatlanayotgan