FISIKA KUANTIKOA FISIKA KUANTIKOA

HELBURUAK Erradiazio elektromagnetikoaren eta materiaren izaera duala ezagutu. Erradiazioaren izaera gorpuzkularra konfirmatu zuten esperimentuak ezagutu. Atomo hidrogenoidetarako Bohr-en eredua ezagutu. Mekanika kuantikoaren oinarrizko ekuazioa eta uhin-funtzioaren esangura ezagutu. Heisenberg-en ziurgabetasunaren printzipioa ezagutu. FISIKA KUANTIKOA

AURKIBIDEA Hitzaurrea. Erradiazio elektromagnetikoaren ezaugarri ondulatorioak. Efektu fotoelektrikoa. Compton efektua. De Broglie-ren postulatua. Bohr-en eredua hidrogeno atomorako. Uhin geldikorrak eta energiaren kuantizazioa. Uhin-funtzioaren Born-en interpretazioa. Heisenberg-en ziurgabetasunaren printzipioa. FISIKA KUANTIKOA

Hitzaurrea Erradiazio elektromagnetikoa ren ezaugarri ondulatorioak XX. mendearen hasieran, esperimentu batzuek frogatu zuten zein erradiazio elektromagnetikoaren zein elektroien eta protoien portaera noizbehinka uhinena eta noizbehinka partikulena dela. Materiaren eta erradiazioaren izaera duala (uhin-partikula). Erradiazio elektromagnetikoa ren ezaugarri ondulatorioak Maxwell-en ekuazioak: argia eremu elektromagnetikoa bat da eta espazio hutsean c abiaduraz hedatzen da. Aktibitateak: 3. ariketa FISIKA KUANTIKOA

Efektu fotoelektrikoa “Elektrikoki kargatutako metal bat argi (UV) ultramoreez argiztatzean errazago deskargatzen da” Efektu honen propietate batzuk ez dira argiaren teoria ondulatorioarekin bateragarriak. Einstein-en azalpena Argia energia-pakete txiki (fotoi)-ez igorri edo xurgatzen da soilik. Ezin da sekula fotoiaren frakzio bat xurgatu edo igorri. Efektua gertatzen da fotoien energia (E=hn) elektroi bat metaletik erauzi erauzteko nahikoa bada. Aktibitateak: 6. ariketa FISIKA KUANTIKOA

Aktibitateak: 8., 9., 10. ariketak eta simulazioa Compton efektua Honek erradiazioaren izaera gorpuzkularra konfirmatzen du. Esperimentua: Compton-ek behatu zuenez, grafitozko pieza batean X izpi-sorta bat erasoaraztean, erradiazio dispertsatuaren espektroak ondokoa betetzen du: X izpiak fotoi-multzo bat dira, eta piezaren elektroiekin elastikoki talka egiten dute, momentua eta energia zinetikoa elkarraldatuz. Aktibitateak: 8., 9., 10. ariketak eta simulazioa FISIKA KUANTIKOA

De Broglie-ren postulatua Erradiazio elektromagnetikoaren propietate ondulatorioak bere propietate gorpuzkularrekin era honen arabera daude erlazionatuta: XX. mendearen hasieran, Louis De Brogliek postulatu zuen izaera duala materiarako ere baliagarria badela. E energiadun eta p momentu linealdun partikula bati ondoko uhina dagokio: Elektroien difrakzioa postulatu honen froga esperimental bat da. FISIKA KUANTIKOA

Boh-en eredua hidrogeno atomorako Atomo hidrogenoide batean elektroiak nukleoaren inguruan orbitatzen du, ibilbide egonkorretan, energiarik erradiatu barik. Ibilbide posibleetan elektroiaren momentu angeluarra Planck-en konstantearen multiplo oso bat da. Kitzikatutako atomo batek energia igortzean, fotoi bat igortzen du, eta honen energia hasierako eta amaierako egoeren energien arteko diferentziaren berdina da: hemen n>n’. FISIKA KUANTIKOA

Uhin geldikorrak eta energiaren kuantizazioa Uhin geldikorren esistentziaren posibilitateak Bohr-en bigarren postulatua ulertarazten du. Energiaren kuantizazioaren ideiatik abiatuz, Schrödinger-ek Mekanika Kuantikoa garatu zuen. Elektroia ondoko ekuazioa betez hedatzen ari den uhin-funtzio konplexu (behatuezin) baten bitartez deskribatzen da: hemen uhin-funtzioa da. Ekuazio honen ebazpena arazo matematiko konplexua da. FISIKA KUANTIKOA

Uhin-funtzioaren Born-en interpretazioa Partikula bat posizio batean aurkitzeko dagoen probabilitatea uhin-funtzioaren moduluaren karratuaren proportzionala da. Heisenberg-en ziurgabetasunaren printzipioa Partikula bat espazioko Dx zabaleradun eskualde batean lokalizatuta badago, partikulari dagokion uhin-funtzioa uhinen gainezarmena bat da, beren momentu linealak p-Dp eta p+Dp momentu linealen tartean, ondokoa betez: Aktibitateak: 12. ariketa FISIKA KUANTIKOA