Bilim Adamları
LOİS DE BROGLİE (1897 – 1987)
De Broglie ailesi aslen İtalyan ve Piedmant’daki Chieri kasabasındandı. Fransız tarihinde oldukça öne çıkmış bir aileydi. Lois De Broglie ciddi bir tarih eğitiminin ardından, ışığa ilgi duymaya başladı. I. Dünya savaşında Fransız ordusunda radyoyla ilintili işlerde çalıştı. Savaş sonralarında fizik çalışmaya başladı ve kurama eğildi.
De Broglie, ışığın ikili doğası üzerine düşünmeye başladı. Saçılım ve girişim üzerine yapılmış tüm deneylere göre, ışık elektromanyetik dalgalardan oluşuyordu, ama Einstein’ın ön tezine göre de tüm enerjisi maddeyle değişebilen tanecikti. Her iki tezi destekleyen deneyler vardır. Eskiler dalgayı, yeniler ise ışık paketçiğini doğruluyordu. Düşüncelerini geliştirmek için göreliliği kullandı ve bir parçacığın p=mV momentumunu parçacığa eşlik eden bir dalganın λ dalga boyuna bağlayan şu bağıntıyı buldu;
h
λ = ——
p
De Broglie’nin daha sonra vurguladığı üzere optiğin iki yüzü vardı: Geometrik optik ve dalga optiği. Geometrik optik bir yaklaşıklık olarak dalga optiğinden türetilebilirdi. Geometrik optik genellikle ışık “ışınları”nı izleyen araç yapımcıları tarafından kullanılır ve oradaki uzaklığın ışığın dalga boyuna kıyasla büyük olduğu durumlarda doğru sonuç verir.
Dalga optiğinin geometrik optiği vermesi gibi sıradan devin bilimi verecek bir kuram nasıl bulunabilirdi? De Broglienin karşı karşıya olduğu sorun buydu. Bu bakış açısıyla daha önce sözü edilen λ = h/mv bağıntısını yine bulmuştu. Ulaştığı bir başka önemli sonuç da bir yörünge üzerinde durağan dalgalar sistemi kurmak istenirse yörüngenin tam sayıda dalga boyu içermesi gerekeceği düşüncesine dayanıyordu. Burada tamsayılar ortaya çıkar ve böylece bazı durumlarda Bohr-Sommerfield paketçiklenme kuralı ile aynı sonuçları veriyordu. Dalgaboyu ve momentum arasındaki ilişki gerçekten doğruydu; ancak özel durumlarda geçerli ve daha da geliştirilmesi gerekliydi. Bu tezden sonra elektron girişim deneyleri açıklığa kavuşmuştu. Buna da elektron kırınımı terimi ortaya çıkmıştır.
De Broglie bu buluşuyla-paketçiklenme yöntemi – 1929’da Nobel ödülünü aldı. Tezinin II. bölümü ilkeldi, ancak Erwin Schrödinger için elektronun gerçek dalga denklemini bulmasına uyarı oldu.
De Broglie ailesi aslen İtalyan ve Piedmant’daki Chieri kasabasındandı. Fransız tarihinde oldukça öne çıkmış bir aileydi. Lois De Broglie ciddi bir tarih eğitiminin ardından, ışığa ilgi duymaya başladı. I. Dünya savaşında Fransız ordusunda radyoyla ilintili işlerde çalıştı. Savaş sonralarında fizik çalışmaya başladı ve kurama eğildi.
De Broglie, ışığın ikili doğası üzerine düşünmeye başladı. Saçılım ve girişim üzerine yapılmış tüm deneylere göre, ışık elektromanyetik dalgalardan oluşuyordu, ama Einstein’ın ön tezine göre de tüm enerjisi maddeyle değişebilen tanecikti. Her iki tezi destekleyen deneyler vardır. Eskiler dalgayı, yeniler ise ışık paketçiğini doğruluyordu. Düşüncelerini geliştirmek için göreliliği kullandı ve bir parçacığın p=mV momentumunu parçacığa eşlik eden bir dalganın λ dalga boyuna bağlayan şu bağıntıyı buldu;
h
λ = ——
p
De Broglie’nin daha sonra vurguladığı üzere optiğin iki yüzü vardı: Geometrik optik ve dalga optiği. Geometrik optik bir yaklaşıklık olarak dalga optiğinden türetilebilirdi. Geometrik optik genellikle ışık “ışınları”nı izleyen araç yapımcıları tarafından kullanılır ve oradaki uzaklığın ışığın dalga boyuna kıyasla büyük olduğu durumlarda doğru sonuç verir.
Dalga optiğinin geometrik optiği vermesi gibi sıradan devin bilimi verecek bir kuram nasıl bulunabilirdi? De Broglienin karşı karşıya olduğu sorun buydu. Bu bakış açısıyla daha önce sözü edilen λ = h/mv bağıntısını yine bulmuştu. Ulaştığı bir başka önemli sonuç da bir yörünge üzerinde durağan dalgalar sistemi kurmak istenirse yörüngenin tam sayıda dalga boyu içermesi gerekeceği düşüncesine dayanıyordu. Burada tamsayılar ortaya çıkar ve böylece bazı durumlarda Bohr-Sommerfield paketçiklenme kuralı ile aynı sonuçları veriyordu. Dalgaboyu ve momentum arasındaki ilişki gerçekten doğruydu; ancak özel durumlarda geçerli ve daha da geliştirilmesi gerekliydi. Bu tezden sonra elektron girişim deneyleri açıklığa kavuşmuştu. Buna da elektron kırınımı terimi ortaya çıkmıştır.
De Broglie bu buluşuyla-paketçiklenme yöntemi – 1929’da Nobel ödülünü aldı. Tezinin II. bölümü ilkeldi, ancak Erwin Schrödinger için elektronun gerçek dalga denklemini bulmasına uyarı oldu.
