Processing math: 100%
HomeNEET-WBJEE-JENPAUHModern Physics

Matter Wave (De-Brolie Hypothesis)

SHARE:

বিকিরণের দ্বৈত প্রকৃতি (Wave Particle Duality): ব্যতিচার (Interference), অপবর্তন (Diffraction), সমাবর্তন (Polarization) ইত্যাদ...

What is Phase?
Tips And Tricks to Solve The Mechanics Problems Using Free Body Diagram: Part: II
NEET-JEE Essential Theory: Units and Measurement
Wave Particle Duality


বিকিরণের দ্বৈত প্রকৃতি (Wave Particle Duality):

ব্যতিচার (Interference), অপবর্তন (Diffraction), সমাবর্তন (Polarization) ইত্যাদি আলোকীয় ঘটনা আলোর তরঙ্গধর্মের পরিচয় দেয়। পরবর্তীকালে বিজ্ঞানী হাইগেনস ও ফ্রেনেল আলোর তরঙ্গধর্মের সাহায্যে এই ঘটনাগুলির ব্যাখ্যা দিতে সমর্থ হন।

অপরদিকে আলোকতড়িত ক্রিয়া (Photoelectric Effect), কৃষ্ণ বস্তুর বিকিরণ (Black Body Radiation), কম্পটন ক্রিয়া (Compton Effect), রামন ক্রিয়া (Raman Effect) প্রভৃতি আলোকীয় ঘটনার ব্যাখ্যা আলোর তরঙ্গধর্মের সাহায্যে দেওয়া যায় না। এক্ষেত্রে আলোককে ঝাঁক ঝাঁক কোয়ান্টা বা ফোটনের সমষ্টি মনে করলে এই ঘটনাগুলির ব্যাখ্যা সুন্দরভাবে দেওয়া যায়। ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক প্রবর্তিত এই কোয়ান্টাম তত্ত্ব সর্বপ্রথম প্রয়োগ করে দেখান বিজ্ঞানী আইনষ্টাইন। কম্পটন ক্রিয়ার ব্যাখ্যা থেকে আলোক ফোটনের ভরবেগ পাওয়া যায় P=hνc=hλ

এখানে ভরবেগ (Momentum) হল পদার্থ কণিকার একটি গতীয় ধর্ম। গতি না থাকলে ভরবেগ থাকে না। সুতরাং কম্পটন ক্রিয়া থেকে বলা যায় আলোর কণিকা সত্ত্বা বর্তমান। অনুরূপভাবে, আলোক তড়িত ক্রিয়া, রামন ক্রিয়াও প্রমান করে আলোর কণাধর্ম বর্তমান। প্রকৃতপক্ষে আলো একস্থান থেকে অন্যস্থানে বিস্তারকালে তরঙ্গরূপ আচরণ করে এবং বস্তুর সঙ্গে আলোর ক্রিয়াকালে (Interaction With Matter) কণারূপ আচরণ করে। আলোর এই দ্বৈত আচরণকে বিকিরণের দ্বৈত প্রকৃতি বলে।

ডি-ব্রগলি প্রকল্প (De-Broglie Hypothesis): 


একটি সচল পদার্থকণা কখনো তরঙ্গের মতো আবার কখনো কণার মতো আচরণ করে, অথবা একটি সচল পদার্থকণার সঙ্গে সর্বদা একটি তরঙ্গ যুক্ত থাকে যা কণাটিকে সর্বতোভাবে নিয়ন্ত্রন করে। কণার সঙ্গে সংশ্লিষ্ট এই তরঙ্গ তড়িত চুম্বকীয় তরঙ্গ নয়। এই তরঙ্গকে বস্তু তরঙ্গ (Matter Wave) বলে।


ডি ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য (De-Broglie Wavelength):

একটি সচল পদার্থকণা কখনো তরঙ্গের মতো আবার কখনো কণার মতো আচরণ করে, অথবা একটি সচল পদার্থকণার সঙ্গে সর্বদা একটি তরঙ্গ যুক্ত থাকে যা কণাটিকে সর্বতোভাবে নিয়ন্ত্রন করে। কোনো সচল কণার সঙ্গে যুক্ত এই তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে ডি ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য বলে।

প্ল্যাঙ্কের কোয়ান্টাম তত্ত্ব অনুসারে, একটি ফোটনের শক্তি হয় E=hν

আবার আইনষ্টাইনের ভর ও শক্তির তুল্যতা সূত্র থেকে পাই E=mc2
সুতরাং mc2=hν
বা, mc=hνc
বা, P=hνc
বা, P=hλ
বা, λ=hP=hmc

এখন ফোটনের পরিবর্তে v বেগে চলমান কোনো কণা নেওয়া হলে, কণাটির সংশ্লিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ=hP=hmv

De-Broglie Wavelengths in Different Situation:

(A) De-Broglie Wavelengths in terms of Kinetic Energy:



আমরা জানি m ভরের কোনো বস্তু v বেগে চলমান থাকলে তার গতিশক্তি হয় E=12mv2

বা, mv2=2E

বা, m2v2=2mE

বা, P2=2mE

বা, P=2mE


সুতরাং ডি ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ=hP=h2mE



(B) De Broglie Wavelength associated with charged Particle:




একটি q মানের আধানকে V বিভবে ত্বরান্বিত করা হলে, তার মধ্যে অর্জিত গতিশক্তি হয় E=12mv2=qV

বা, mv2=2qV

বা, m2v2=2mqV

বা, P2=2mqV
বা, P=2mqV

সুতরাং ডি ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ=hP=h2mqV

এই সূত্রানুযায়ী কোনো আহিত কণার ভর, আধানের মান বসিয়ে তার ডি ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ণয় করা যায়। যেমন এই সূত্রানুযায়ী V বিভবে ত্বরান্বিত কোনো আহিত কণার তরঙ্গদৈর্ঘ্য হয়
λelectron=12.27VA0
λproton=0.286VA0
λdeuteron=0.202×1010VA0
λalpha=0.101VA0



(C) De Broglie Wavelength associated with uncharged particle:




m ভরের কোনো আহিত কণার পরমস্কেলে উষ্ণতা T হলে তার গতিশক্তি হয় E=12mv2=KT, যেখানে K হল বোলজ্‌ম্যান ধ্রুবক এবং এর মান 1.38×1023Joule/K



বা, mv2=2KT

বা, m2v2=2mKT

বা, P2=2mKT

বা, P=2mKT


সুতরাং ডি ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ=hP=h2mKT

এই সূত্রানুযায়ী T পরম তাপমাত্রায় একটি নিউট্রনের সংশ্লিষ্ট ডি ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য হয়

         λneutron=6.62×10342×1.07×1017×1.38×1023×T=30.83TA0



(D) De Broglie Wavelength associated with Gas molecule:

কোনো গ্যাস অনুর ক্ষেত্রে তার rms বেগের মান হয় vrms=3KTm
সেক্ষেত্রে সংশ্লিষ্ট ডি ব্রগলির তরঙ্গদৈর্ঘ্য হয় λ=hmvrms=h3mKT

Name

B. Sc Nursing,1,Blogger,2,Electricity,1,Electrostatics,1,IX,11,Light,3,Mechanics,7,Modern Physics,1,NEET-WBJEE-JENPAUH,11,Simulation-Multimedia,4,VIII,1,Wave & Vibration,1,X,7,
ltr
item
Old Millennium Physics: Matter Wave (De-Brolie Hypothesis)
Matter Wave (De-Brolie Hypothesis)
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi9yeFr2zxWJe8aK6eUNlPytgHI3F2Agz3ULbLsxpHOz4loB_NvEnu3IEMTou6MD_ZgfcutsSnH1N2-Zzk4poBA7dVPyS4k1cchb6cXGXqXc8Ks4xsZzPQAl8LfhPfLY7J1inroriKLHySK/s400/36.Equation.jpeg
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi9yeFr2zxWJe8aK6eUNlPytgHI3F2Agz3ULbLsxpHOz4loB_NvEnu3IEMTou6MD_ZgfcutsSnH1N2-Zzk4poBA7dVPyS4k1cchb6cXGXqXc8Ks4xsZzPQAl8LfhPfLY7J1inroriKLHySK/s72-c/36.Equation.jpeg
Old Millennium Physics
https://physics-web-blog.blogspot.com/2015/08/matter-wave-de-brolie-hypothesis.html
https://physics-web-blog.blogspot.com/
http://physics-web-blog.blogspot.com/
http://physics-web-blog.blogspot.com/2015/08/matter-wave-de-brolie-hypothesis.html
true
3446553479557158339
UTF-8
Loaded All Posts Not found any posts VIEW ALL Readmore Reply Cancel reply Delete By Home PAGES POSTS View All RECOMMENDED FOR YOU LABEL ARCHIVE SEARCH ALL POSTS Not found any post match with your request Back Home Sunday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat January February March April May June July August September October November December Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec just now 1 minute ago 1 minutes ago 1 hour ago 1 hours ago Yesterday 1 days ago 1 weeks ago more than 5 weeks ago Followers Follow THIS CONTENT IS PREMIUM Please share to unlock Copy All Code Select All Code All codes were copied to your clipboard Can not copy the codes / texts, please press [CTRL]+[C] (or CMD+C with Mac) to copy