หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ 

การทดลองเสมือน

บทความพิเศษ

ธรรมชาติมหัศจรรย์

 

 
 

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

ฟิสิกส์ 2000

การแทรกสอดของอนุภาค

เราได้เห็นแล้วใช่ไหมครับว่าอะไรเกิดขึ้น  เมื่อฉายแสงเลเซอร์ส่องผ่านช่องแคบคู่  หรือเมื่อคลื่นน้ำกระเพื่อมผ่านช่องแคบคู่  แต่ถ้าไม่ใช่แสงเลเซอร์แต่เปลี่ยนเป็นมวลก้อนเล็กๆ  วิ่งผ่านช่องแคบคู่ คุณสมศรีว่าจะเกิดอะไรขึ้น ดิฉันไม่เข้าใจที่ท่านดอกเตอร์พูด  อะไรค่ะ? เม็ดเล็กๆ มันจะเหมือนกับคลื่นไปได้อย่างไรค่ะ


ลืมเรื่องคลื่นไปสักครู่ก่อน  และคิดแบบง่ายๆไม่ต้องซับซ้อน   ดอกเตอร์เฟย์แมนด์  ได้เปรียบเทียบว่า ถ้าเรายิงลูกกระสุนอย่างต่อเนื่องด้วยปืนกล ผ่านช่องแคบคู่ ที่ทำจากแผ่นโลหะ และมีกำแพงคอนกรีตอยู่ด้านหลัง  คุณว่ากระสุนผ่านช่องแคบคู่เป็นอย่างไร


ดิฉันลองคิดเป็นภาพยนตร์แบบข้างบนนะค่ะ  ถ้าปืนกลส่ายไปมา  ลูกกระสุนก็วิ่งผ่านช่องแคบกระจายออกเป็น บริเวณ

ถูกต้องแล้วครับ  กระสุนไม่เกิดการแทรกสอดเหมือนคลื่นน้ำ นี่แหละความแตกต่างของคลื่นกับอนุภาคครับ รอสักครู่ค่ะ มันก็อาจจะเป็นไปได้นะค่ะ  ถ้ากระสุนที่วิ่งเข้าไปในช่องที่หนึ่ง ไปชนกับกระสุนที่วิ่งเข้ามาที่ช่องสอง   และทำให้กระสุนกระเด็นออกไป  เกิดเป็นช่องว่างขึ้น  กำแพงบริเวณนั้นก็ไม่มีรอยกระสุน  เทียบได้กับการแทรกสอดแบบหักล้างกันได้ไหมค่ะ


คุณสมศรีคิดได้เก่งมาก   แต่ลืมตระหนักไปว่า กระสุน  2 ลูกที่สามารถชนกันนี้ ต้องออกจากปากกระบอกปืนเดียวกัน ในเวลาเดียวกัน  มีปืนแบบนี้ในโลกด้วยหรือครับ  ดิฉันก็คิดว่าไม่น่าจะมีค่ะ  ดังนั้นลูกกระสุนมันจะเกิดการแทรกสอดแบบหักล้าง หรือเสริมกันแบบคลื่นได้อย่างไร  เป็นไปไม่ได้หรอกค่ะ


ดูเหมือนเป็นไปไม่ได้ครับ แต่ถ้าเราเปลี่ยนปืนกล  เป็นปืนยิงอิเล็กตรอนแทน และยิงออกไปอย่างต่อเนื่อง  อิเล็กตรอนก็คือ อนุภาคขนาดเล็กที่มีประจุเป็นลบและหมุนอยู่รอบนิวเคลียส

ท่านดอกเตอร์จะเปรียบเทียบกระสุนอิเล็กตรอนเหมือนกับกระสุนปืนหรือค่ะ ถูกต้องแล้วครับ  เมื่ออิเล็กตรอนวิ่งเข้าชนกับฉากทางด้านหลัง ที่ฉาบด้วยสารฟอสฟอรัสไว้  มันจะเปล่งแสงออกเป็นจุดสีเขียว  กดสวิทซ์ ON  ครับ



ดิฉันทดลองและสังเกตดูอยู่สักครู่ค่ะ เมื่ออิเล็กตรอนวิ่งผ่านช่องแคบคู่   มันเกิดการแทรกสอดขึ้น  มีริ้วรอยแทรกสอดแบบเสริมและหักล้างกันบนฉาก   เหมือนกับการแทรกสอดของแสงเลเซอร์  ตอนนี้เกิดความสงสัยแล้วล่ะค่ะว่า อิเล็กตรอนซึ่งเป็นเม็ดมวลขนาดเล็ก  เทียบได้กับกระสุน มันไปเกิดการแทรกสอดเหมือนคลื่นได้อย่างไรค่ะ

ทดลองต่อไปครับ ดิฉันจะทดลองลดความเร็วของกระสุนอิเล็กตรอนแต่จะทำอย่างไรค่ะในห้องทดลองนี้


    ให้ใช้ปุ่มเครื่องหมาย ลบ ของคีย์บอร์ด  ควบคุมความเร็วของลูกปืน  และกดปุ่ม Spacebar   เมื่อต้องการล้างจุดสีเขียวออกจากจอครับ


  โอ้แปลกมากค่ะ  แม้ว่าจะลดความเร็วของลูกปืนให้ช้าลง ก็ยังเกิดการแทรกสอดได้ อิเล็กตรอนเป็นมวลเม็ดเล็กๆ  มันจะเกิดการแทรกสอดแบบคลื่นได้อย่างไรค่ะ

นี่ละครับโลกของควอนตัมฟิสิกส์ ท่านดอกเตอร์อธิบายให้ฟังหน่อยนะค่ะ เราเรียกปรากฎการณ์นี้ว่า ทวิภาพของอนุภาคและคลื่น    คืออิเล็กตรอนสามารถอยู่ได้ทั้ง 2 สภาวะ เป็นไปได้ทั้งอนุภาคและคลื่น  แปลกดีไหมครับ

 

 

<< หน้าก่อน      หน้าถัดไป >>

สารบัญ

 

1. พฤติกรรมประหลาดของควอนตัม

2. ทดลองช่องแคบคู่

3. การแทรกสอดของอนุภาค

4. ปรากฎการณ์การแทรกสอดของอิเล็กตรอน

5. การทดลองของ GP.Thompson

6. การทดลองของ Davisson และนาย Germer

7. ภาพยนตร์การแทรกสอดขนาดใหญ่

8. ภาพยนตร์การแทรกสอดขนาดเล็ก

 

 

 

 

 

ข้อสอบเอนทรานซ์

 

พจนานุกรมฟิสิกส์

ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2

แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c

ฟิสิกส์พิศวง

•

วีดีโอการเรียนการสอน

• การหมุนของลูกข่างกับการตกของแมว
• ความเสถียรภาพของลูกข่าง
• ฮาร์ดดิสก์ทำงานอย่างไร
• เอ็นโทรปี

ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)

  ภาพประจำสัปดาห์
 
• ความรู้รอบตัวทั่วไป
• ดาราศาสตร์พิศวง 
• อัลเบิร์ต ไอส์ไตน์ กับกฏการสมมูลของมวล
• ว่าวของแฟลงกลิน
• ระเบิดนิวเคลียร์ทำงานอย่างไร
แบบฝึกหัดโลหะวิทยา
• เครื่องจักรสเตอริ่ง
• ทฤษฎีความอลวน