Kuantum Kuramı Nedir?

0

Kuantum Kuramı ile ilgili bilgiler. Kuantum kuramı kim tarafından ne zaman ve nasıl ortaya atılmıştır. Kimler geliştirmiştir.

Kuantum Kuramı, enerjinin sürekli bir akış halinde olmadığı, kuantum adı verilen enerji paketleri biçiminde yayımlandığını varsayan fizik kuramına verilen isimdir. Madde ve ışınım üstüne tüm geleneksel görüşleri değiştiren fiziğin bu genel kuramına, ilk kez atom modelini açıklama çalışmaları sırasında Danimarkalı Nils Bohr değindiyse de, daha sonraları Max Planck, Louis de Broglie ve E. Schröndinger geliştirdiler. 1900’de elektromagnetik kuramının doğruluğundan hiç kimsenin kuşku duymadığı sıralarda, Planck, ışınım enerjisinin, ancak titreşimli bir elektronca kesikli bir biçimde yayılabileceğini ve buna bağlı olarak, ışınım enerji kümeleri, yani kuantumlar taşıdığını düşündü.

Advertisement

Planck’a göre maddede atom nasıl en küçük elektron ve protonlar halinde birleşip ayrılıyorsa, enerji de belirli ve en küçük bir birim halinde aralıksız olmayarak yani atomik bir yolda ve bir ölçülü nicelik (quantite mesuree) durumuna geçtiği ve yayıldığı gibi, üzerine düşen tüm ışınlan tümüyle soğuran salt kara cisimlerin (örneğin, is, kurum) yüzeyleri de ışınları aynı şekilde soğururlar. İşte bu belirli enerji birliğine Planck, quantum adını verdi ve bundan dolayı kuramına da Kuantum Kuramı dendi. Kuantum Kuramı’na göre, enerji iletimi sürekli bir biçimde gerçekleşmez, ama kuantum adı verilen sınırlı enerji miktarlarını, yani enerji taneciklerini işin içine katar. Bu enerji taneleri ışınımca taşınır ve her tanenin içerdiği enerji, bu ışınım F frekansıyla orantılıdır. Enerji kuantumu E=hf değerindedir.

Aksiyon (etki) kuantumu ya da Planck değişmesi olarak adlandırılan h değişmezi, fizikte önemli bir rol oynar. Çok çeşitli deneyler ve gözlemlerden hareketle saptanan bu değişmezin sonuçlan kuramın geçerliliğini kesin bir biçimde doğrular. Işımanın aralıklı (discontinu) oluşu temeline dayanan bu kuramı Planck, başlangıçta sıcaklığın yayılması konusunda bulgulayıp kullandığı halde, sonradan Einstein, bunu ışığın yalnız dalga halinde değil, bir de cisimcikler, yani protonlar halinde yayılması kuramına uyguladı. 1913’te Niels Bohr, Planck‘ın çalışmalarına dayanarak açıkladı; Rutherford‘un atom modelini, kuantum kavramını göz önünde bulundurarak genişletti. Kuantum Kuramı’na göre enerji herhangi bir miktarda alınamayacağına ve verilemeyeceğine (oysa klasik fizik bunu kabul etmekteydi) ve bu ancak aralıklı h kuantumlarına uygun olabileceğine göre, elektronların hareketlerinde rastgele yörüngelerin olanağı bulunamayacağını ve elektronların ancak tümüyle belirli yörüngelerde, çekirdekte belirli uzaklıkta olabileceklerini ve yörüngeler üzerindeki elektronların ışınsız hareketlerinin ve atomun kalınlığının ancak, bu sayede olanaklı olduğunu ileri sürdü. Bohr’un kuramını hidrojen dışmda daha karmaşık atomlara uygulamak oldukça zordu. Yine de bu yolda kuantum Kurü-amı’nı sağlam temellere oturtacak biçimde ilk çalışmaların yapılmasını sağladı.

1924’te Prens Louis de Broglie var olan verilerden yola çıkarak maddenin de dalga özelliğini gösterdiğini, Bohr’un atom modelinin elektronun bir dalga olarak düşünülmesi durumunda daha kolay açıklanabileceğini ortaya attı. 1925’te Schröndinger, Zürich’te bu kuramı geliştirerek, dalga mekaniğini matematiksel biçime indirgedi. Enerjinin kuantumlaşmasının doğal olduğunu bunun için birtakım yapma kabullerin gerekli olmadığını söyledi. Bir süre sonra Heisenberg, enerjinin kuantum mekaniğinin tekniğini ortaya attı. 1926’da.da belirsizlik ilkesini formülleştirdi. Buna göre, bir cismin hemmomentumunun hem de konumunun aynı anda ve tam bir kesinlikle ölçülmesi, maddenin tanecik dalga yapısından dolayı olanaksızdır, bu durumda çeşitli mikrofizik ölçümlerde kesin bir belirsizlik söz konusudur; işlemler istatistik sonuçlara dayanılarak, olasılıklar işelmi göz önüne alınarak yapılacaktır. Işık, moleküller, atomlar ve atom altı parçacıklar gibi kavramların bilimsel bir bütünlük içinde, tutarlık olarak tanımlanabilmesine olanak sağlayan kuantum kuramı, fizikte büyük bir devrim yaratarak geleneksel mekanikteki mutlakçılık kavramının bozulmasına, fizikte yeni gelişmelere ve buna bağlı olarak günümüzde de sürmekte olan yeni tartışmalara neden oldu.

Advertisement


Leave A Reply