Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
de Broglie hipotezini doğrulayan fizik deneyi, Davisson-Germer deneyi, Amerikalı fizikçi olan Clinton Davisson ve Lester Germer tarafından 1923-1927 yılları arasında yapıldı. Bu hipotez Louis de Broglie tarafından 1924 yılında ortaya konulmuştur ve hipoteze göre elektron gibi maddenin parçacıklarında dalga tipi bir özellik vardır. Bu deney ise sadece de Broglie hipotezini onaylama ve dalga-parçacık ikilisini sunmakla kalmayıp aynı zamanda kuantum mekaniğine ve Schrödinger denklemi için önemli bir tarihi gelişmedir.
Geçmiş ve Genel Bakış
19.yüzyılın sonuna doğru Maxwell'in denklemine göre ışık elektromanyetik alan dalgalarından ve yerelleşmiş parçacıklardan oluşuyordu. Fakat, bu düşünce Albert Einstein'ın 1905'te yayınladığı fotoelektrik etkisi hakkında makalesi ile çakışıyordu. Bu yazıya göre ışık ayrık ve yerelleşmiş, bugün foton adı verilen enerji kuantalarından oluşuyordu. 1924 yılında Louis de Broglie dalga-parçacık ikilisinin teorisi hakkında bir tez yazdı. Bu teori tüm maddelerin protonların dalga-parçacık ikililiği özelliğini gösterdiğine dayanıyordu. de Broglie'ye göre bütün maddeler ve radyasyon enerjisi 
olan parçacıklardan oluşuyordu ve bu enerji parçacığın yaydığı dalganın frekansıyla Plank sabitine bağlıydı.
Ve bu parçacıkların momentumu aynı zamanda dalga boyu ile ilişkilendiriliyordu.
h: plank sahibi
Parçacıkların doğal dalgalı yapısı elektron saçılma deneyi ile kristal maddeler üzerinde araştırılmaya başladı. Bu deneyi yürüten Walter M. Elsasser, X-ray ışınlarının dalgalı yapısını kristal katılar üzerinden saçılan X-ray dalgalarını gözlemledi. Elsasser'in bu önerisi onun kıdemli meslektaşı Max Born tarafından İngiltere'de fizikçilere tanıtıldı. David ve Germer deneyi gerçekleştirildiği zaman, deneyin sonuçları Elsasser'in fikri ile bağdaştırıldı. Fakat bu deneyin asıl amacı aslında de Broglie hipotezini doğrulamak değil sadece nikelin yüzeyi hakkında bir çalışma yürütmekti.
1927 yılında Bell Laboratuvarında Clinton Davisson ve Lester Germer yavaş hareket eden elektronları kristalize yapıda olan nikeli hedef kullanarak ateşledi. Saçılan elektronların yoğunluğundaki açısal değişkenliğinin Bragg'ın X-ray ışınları için öngördüğü kırınım ile aynı boyutlarda olduğu ölçüldü. Bu deney ayrıca George Paget Thomson tarafından tekrar bağımsız olarak gerçekleştirildi. Ardından Davisson and Thomson 1937 Fizik Nobel ödülünü paylaştı. Davisson-Germer deneyi maddelerin dalgalı bir yapıya sahip olduğunu sunan de Broglie hipotezini doğruladı. Bu deneyinin sonucunun Arthur Compton'un keşfettiği Compton saçılması deneyinin sonuçları ile birleştirilmesi quantum teorisinin temel parçalarından biri olan dalga-parçacık ikililiği hipotezini ortaya çıkardı.
Önceki Denemeler
Davisson 1921 yılında elektron bombardımanı ve ikincil elektron emili üzerinde çalışmaya başladı. Bu denemeleri 1925 yılına kadar sürdü. Davisson ve Germer'in bu deneydeki asıl amacı nikel maddesinin yüzeyini kullanarak elektron ışınlarının değişik açılarda ne kadar elektron geri yansıtacağını gözlemlemekti. Bunun gerçekleşmesi de elektronların küçük boyutlarda olmasından ve hatta pürüzsüz kristal yüzeyi elektronlar için çok pürüzlü olabilir ve yani bu da elektron ışınlarının çok dağınık bir şekilde yansımasına neden olacaktı.
Deneyin düzeneğinde ise bir elektron ışın ateşleyicisi vardı. Bu ateşleyici bir parça nikel kristalinin yüzeyine belirli bir açıda konumlandırılıyordu. Elektron ateşleyicisi aynı zamanda elektronlara bir miktar ısı vererek onlara belirli ivme ve kinetik enerji kazandırıyordu. Bunun yanı sıra elektronların birbirleriyle çarpışmaması için ortamda bir vakum çemberi bulunuyordu. Farklı açılarda saçılan elektronların sayısını ölçmek içinde kristalin üzerinde bir faraday cup elektron dedektörü bulunuyordu. Bu dedektör sadece elastik saçılan elektronları fark edebiliyordu. Deney sırasında bir kaza gerçekleşti ve hava akımı çemberin içerisine girip nikelin yüzeyinde oksit tabakası oluşturdu. Bu oksiti ortadan kaldırmak için Davisson ve Germer bu numuneyi yüksek derecede ısıttı. Fakat onların bu ısıtma işleminin eski polikristalize yapıda olan nikelin yeni bir hal alarak tek ve geniş bir kristal alanlı yapıda olacağını ve bu yapının sürekli ve aşırı miktarda elektron ışınlarına maruz kalacağını fark etmemişlerdi.
Deneyi tekrar gerçekleştirdiklerinde, elektonlar yüzeyi vurduğunda, nikel kristal düzlemindeki atomlara çarparak saçıldılar. 1925 yılında, Davisson ve Germer grafikte beklenmedik tepe noktalarına sahip olan bir sapma modeli geliştirdi.
Buluş
Deneylere ara verdikleri sırada Davisson 1926 yılında Oxford üniversitesinin yaz için düzenlediği the British Association for the Advancement of Science adlı etkinliğe katıldı. Etkinlik sırasında quantum mekaniği hakkındaki son gelişmelerden haberdar oldu. Etkinlik sırasında Max Born Davisson'un 1923 teki kırılma eğrileri hakkındaki araştırmasını kullanarak sunumunu yaptı. Bu bilgiyi de Broglie hipotezini doğrulamak için kullandı. Davisson o sırada farkına vardı ki, o yıllarda diğer bilim insanları, Walter Elsasser, E. G. Dymond, and Blackett, James Chadwick ve Charles Ellis benzer kırılma deneyleri üzerinde yoğunlaşmıştı. Fakat hiçbiri düşük yoğunluktaki ışınları dedektör ile fark edebilecek düzeyde bir düzeneğe sahip değillerdi.
Amerika'ya döndükten sonra Davisson tüp dizaynında ve dedektör girişinde birkaç değişiklik yaptı ve dedektörün azimuth ve colatitude açılarında da dönmesini sağladı. Sonraki deneyler 65 V ve θ = 45° derece açısında güçlü sinyaller elde etti. Bunun ardından kendi makalesine "Tek Nikel Kristalinden Saçılan Elektronlar" adlı bir not ekledi.
Bunun haricinde hala cevaplanması gereken sorular vardı ve deneyler 1927 yılına kadar sürdü.
Elektron ateşleme sistemine değişik voltajlarda akım uygulandı ve atomik yüzeyde maksimum yoğunluktaki elektronlar farklı açılar ile geri yansıdığı görüldü. En fazla yoğunluk açının θ = 50° derece ve voltajın 54 V olduğunda hesaplandı ve elektronlar 54 eV değerinde kinetik enerjiye sahipti. 1912 yılında Max von Laue periyodik kristal maddeyi 3 boyutlu kırınım ızgarası üzerinde tanımladı. En büyük açıdaki saçılmalar Bragg tarafından açıklandı. Bragg'ın kuralına göre
n = 1, θ = 50°. ve diğer bilgiler önceki nikel kristali saçılma deneydeki verilerdi.
de Broglie yasasına göre, 54 V değerine sahip bir ışının 0.167 dalga boyu var. Deneysel sonuç ise 0.165 nm. Bu sonuç bayağı tatmin ediciydi. Davisson ve Germer'ın kazara elde ettiği bu elektron kırınımı hakkındaki bulgu de Broglie yasasına kanıtlayan doğrudan ilk kanıt oldu. Davisson'un detaylara merakı, kullandığı kaynaklar, bilgili meslektaşlara sahip olması ve biraz da şans onun bu deneyde başarıya ulaşmasına yardımcı oldu.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
de Broglie hipotezini dogrulayan fizik deneyi Davisson Germer deneyi Amerikali fizikci olan Clinton Davisson ve Lester Germer tarafindan 1923 1927 yillari arasinda yapildi Bu hipotez Louis de Broglie tarafindan 1924 yilinda ortaya konulmustur ve hipoteze gore elektron gibi maddenin parcaciklarinda dalga tipi bir ozellik vardir Bu deney ise sadece de Broglie hipotezini onaylama ve dalga parcacik ikilisini sunmakla kalmayip ayni zamanda kuantum mekanigine ve Schrodinger denklemi icin onemli bir tarihi gelismedir Gecmis ve Genel Bakis19 yuzyilin sonuna dogru Maxwell in denklemine gore isik elektromanyetik alan dalgalarindan ve yerellesmis parcaciklardan olusuyordu Fakat bu dusunce Albert Einstein in 1905 te yayinladigi fotoelektrik etkisi hakkinda makalesi ile cakisiyordu Bu yaziya gore isik ayrik ve yerellesmis bugun foton adi verilen enerji kuantalarindan olusuyordu 1924 yilinda Louis de Broglie dalga parcacik ikilisinin teorisi hakkinda bir tez yazdi Bu teori tum maddelerin protonlarin dalga parcacik ikililigi ozelligini gosterdigine dayaniyordu de Broglie ye gore butun maddeler ve radyasyon enerjisi E displaystyle E olan parcaciklardan olusuyordu ve bu enerji parcacigin yaydigi dalganin frekansiyla Plank sabitine bagliydi E hn displaystyle E h nu Ve bu parcaciklarin momentumu ayni zamanda dalga boyu ile iliskilendiriliyordu p hl displaystyle p frac h lambda h plank sahibi Parcaciklarin dogal dalgali yapisi elektron sacilma deneyi ile kristal maddeler uzerinde arastirilmaya basladi Bu deneyi yuruten Walter M Elsasser X ray isinlarinin dalgali yapisini kristal katilar uzerinden sacilan X ray dalgalarini gozlemledi Elsasser in bu onerisi onun kidemli meslektasi Max Born tarafindan Ingiltere de fizikcilere tanitildi David ve Germer deneyi gerceklestirildigi zaman deneyin sonuclari Elsasser in fikri ile bagdastirildi Fakat bu deneyin asil amaci aslinda de Broglie hipotezini dogrulamak degil sadece nikelin yuzeyi hakkinda bir calisma yurutmekti 1927 yilinda Bell Laboratuvarinda Clinton Davisson ve Lester Germer yavas hareket eden elektronlari kristalize yapida olan nikeli hedef kullanarak atesledi Sacilan elektronlarin yogunlugundaki acisal degiskenliginin Bragg in X ray isinlari icin ongordugu kirinim ile ayni boyutlarda oldugu olculdu Bu deney ayrica George Paget Thomson tarafindan tekrar bagimsiz olarak gerceklestirildi Ardindan Davisson and Thomson 1937 Fizik Nobel odulunu paylasti Davisson Germer deneyi maddelerin dalgali bir yapiya sahip oldugunu sunan de Broglie hipotezini dogruladi Bu deneyinin sonucunun Arthur Compton un kesfettigi Compton sacilmasi deneyinin sonuclari ile birlestirilmesi quantum teorisinin temel parcalarindan biri olan dalga parcacik ikililigi hipotezini ortaya cikardi Onceki DenemelerDavisson 1921 yilinda elektron bombardimani ve ikincil elektron emili uzerinde calismaya basladi Bu denemeleri 1925 yilina kadar surdu Davisson ve Germer in bu deneydeki asil amaci nikel maddesinin yuzeyini kullanarak elektron isinlarinin degisik acilarda ne kadar elektron geri yansitacagini gozlemlemekti Bunun gerceklesmesi de elektronlarin kucuk boyutlarda olmasindan ve hatta puruzsuz kristal yuzeyi elektronlar icin cok puruzlu olabilir ve yani bu da elektron isinlarinin cok daginik bir sekilde yansimasina neden olacakti Deneyin duzeneginde ise bir elektron isin atesleyicisi vardi Bu atesleyici bir parca nikel kristalinin yuzeyine belirli bir acida konumlandiriliyordu Elektron atesleyicisi ayni zamanda elektronlara bir miktar isi vererek onlara belirli ivme ve kinetik enerji kazandiriyordu Bunun yani sira elektronlarin birbirleriyle carpismamasi icin ortamda bir vakum cemberi bulunuyordu Farkli acilarda sacilan elektronlarin sayisini olcmek icinde kristalin uzerinde bir faraday cup elektron dedektoru bulunuyordu Bu dedektor sadece elastik sacilan elektronlari fark edebiliyordu Deney sirasinda bir kaza gerceklesti ve hava akimi cemberin icerisine girip nikelin yuzeyinde oksit tabakasi olusturdu Bu oksiti ortadan kaldirmak icin Davisson ve Germer bu numuneyi yuksek derecede isitti Fakat onlarin bu isitma isleminin eski polikristalize yapida olan nikelin yeni bir hal alarak tek ve genis bir kristal alanli yapida olacagini ve bu yapinin surekli ve asiri miktarda elektron isinlarina maruz kalacagini fark etmemislerdi Deneyi tekrar gerceklestirdiklerinde elektonlar yuzeyi vurdugunda nikel kristal duzlemindeki atomlara carparak sacildilar 1925 yilinda Davisson ve Germer grafikte beklenmedik tepe noktalarina sahip olan bir sapma modeli gelistirdi BulusDeneylere ara verdikleri sirada Davisson 1926 yilinda Oxford universitesinin yaz icin duzenledigi the British Association for the Advancement of Science adli etkinlige katildi Etkinlik sirasinda quantum mekanigi hakkindaki son gelismelerden haberdar oldu Etkinlik sirasinda Max Born Davisson un 1923 teki kirilma egrileri hakkindaki arastirmasini kullanarak sunumunu yapti Bu bilgiyi de Broglie hipotezini dogrulamak icin kullandi Davisson o sirada farkina vardi ki o yillarda diger bilim insanlari Walter Elsasser E G Dymond and Blackett James Chadwick ve Charles Ellis benzer kirilma deneyleri uzerinde yogunlasmisti Fakat hicbiri dusuk yogunluktaki isinlari dedektor ile fark edebilecek duzeyde bir duzenege sahip degillerdi Amerika ya dondukten sonra Davisson tup dizayninda ve dedektor girisinde birkac degisiklik yapti ve dedektorun azimuth ve colatitude acilarinda da donmesini sagladi Sonraki deneyler 65 V ve 8 45 derece acisinda guclu sinyaller elde etti Bunun ardindan kendi makalesine Tek Nikel Kristalinden Sacilan Elektronlar adli bir not ekledi Bunun haricinde hala cevaplanmasi gereken sorular vardi ve deneyler 1927 yilina kadar surdu Elektron atesleme sistemine degisik voltajlarda akim uygulandi ve atomik yuzeyde maksimum yogunluktaki elektronlar farkli acilar ile geri yansidigi goruldu En fazla yogunluk acinin 8 50 derece ve voltajin 54 V oldugunda hesaplandi ve elektronlar 54 eV degerinde kinetik enerjiye sahipti 1912 yilinda Max von Laue periyodik kristal maddeyi 3 boyutlu kirinim izgarasi uzerinde tanimladi En buyuk acidaki sacilmalar Bragg tarafindan aciklandi Bragg in kuralina gore nl 2dsin 90 82 displaystyle n lambda 2d sin left 90 circ frac theta 2 right n 1 8 50 ve diger bilgiler onceki nikel kristali sacilma deneydeki verilerdi de Broglie yasasina gore 54 V degerine sahip bir isinin 0 167 dalga boyu var Deneysel sonuc ise 0 165 nm Bu sonuc bayagi tatmin ediciydi Davisson ve Germer in kazara elde ettigi bu elektron kirinimi hakkindaki bulgu de Broglie yasasina kanitlayan dogrudan ilk kanit oldu Davisson un detaylara meraki kullandigi kaynaklar bilgili meslektaslara sahip olmasi ve biraz da sans onun bu deneyde basariya ulasmasina yardimci oldu