up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله اصل مکملي PDF
QR code - اصل مکملي

اصل مکملي

بر اساس رابطه دوبروي به ذرات مادي هم مشخصه‌هاي موجي و هم مشخصه‌هاي ذره‌اي نسبت داده مي‌شود و اين انتساب نوعي دوگانگي بوجود مي‌آورد که اصل مکملي براي از بين بردن آن ، قرارداد مي‌کند که همواره در هر پديده خاص فقط يک ديدگاه را مي‌توان بکار برد.
نگاه‌ اجمالي
بر اساس رابطه دوبروي به ذرات مادي هم مشخصه‌هاي موجي و هم مشخصه‌هاي ذره‌اي نسبت داده مي‌شود. در نگاه ‌اول اين بيان نوعي نگراني ايجاد مي‌کند، چون اين بيان نوعي دوگانگي ايجاد مي‌کند. اصل مکملي براي از بين بردن اين دوگانگي ، قرارداد مي‌کند که همواره در هر پديده خاص فقط يک ديدگاه را مي‌توان بکار برد. بنابراين اعمال هر دو ديدگاه موجي و ذره‌اي به صورت هم‌زمان ممنوع است.
موارد روشن اصل مکملي
در فيزيک مفاهيم موج و ذره دو مفهوم اساسي هستند، زيرا اين دو نمايشگر تنها دو مد ممکن انتقال انرژي هستند. وقتي انرژي منتقل مي‌شود، همواره مي‌توان انتشار آن را به کمک امواج يا ذرات توصيف کرد. در توصيف انتقال انرژي معمولي (بزرگ مقياس) در فيزيک کلاسيک ، همواره مي‌توان يکي از اين دو توصيف را بکار برد.
به عنوان مثال ، يک آشفتگي که در سطح آب استخر حرکت مي‌کند، يک پديده موجي است و پرتاب توپ بيسبال ، انتقال انرژي توسط يک ذره را توصيف مي‌کند. در اينگونه موارد که در آنها آشفتگي در حال حرکت را به دو صورت مستقيم مشاهده مي‌کنيم، راجع به ‌اينکه کدام توصيف را بايد بکار برد، هرگز ترديدي وجود ندارد.
چند مثال ساده ‌از کاربرد اصل مکملي
انتشار صوت از يک محيط کشسان را مي‌توان به صورت يک آشفتگي موجي درک کرد، اما آن طور که ‌امواج آب قابل مشاهده هستند، امواج صوتي را نمي‌بينيم. با اين وجود، توصيف موجي را با اطمينان خاطر در مورد انتشار صوت بکار مي‌بريم، زيرا تا آنجا که به تعبير پراش و تداخل مربوط مي‌شود، روي هم رفته ، اين پديده با پديده مربوط به ‌امواج آب مشابه‌ است. بنابراين گفته مي‌شود که ‌انتشار صوت جنبه‌هاي صوتي را نشان مي‌دهد. به بيان ديگر ، منظور اين است که ‌انتشار صوت را با يک مدل موجي مي‌توان تشريح کرد، چون مدل موجي با تمام مشاهدات تجربي درباره صوت توافق دارد.
يک نمونه ‌از رفتار ذره‌اي در نظريه جنبشي گازها ظاهر مي‌شود . هرگز به صورت مستقيم نمي‌توانيم مولکول‌هاي يک گاز را مشاهده کنيم، ولي کاملا مطمئن هستيم که رفتار مولکول‌ها نسبتا همانند رفتار اجسام کروي سخت و کوچک است، زيرا آزمايشهاي گوناگوني صحت اين مطلب را تاييد مي‌کند. منظور اين است که يک مدل ذره‌اي تنها وسيله مناسب براي بيان رفتار مولکول‌هاست. بنابراين ، وقتي پديده‌هايي را توضيح مي‌دهيم که تا حدي از تجربه عادي ما به دور هستند، باز هم يکي از دو مد توصيف را بکار مي‌بريم، زيرا همواره يکي از آنها در توضيح حقايق تجربي موفق است.
ارتباط توصيف موجي و ذره‌اي
توصيف‌هاي موجي و ذره‌اي متقابلا ناسازگار و متناقض هستند. هرگاه بخواهيم فرکانس يا طول موج يک موج را با دقت بينهايت معلوم کنيم، در اينصورت آن موج بايد داراي گسترش بينهايت در فضا باشد. برعکس ، چنانچه موج در ناحيه محدودي از فضا محبوس باشد، بطوري که ‌انرژي آن در هر زمان به ناحيه محدودي نسبت داده شود، در آن صورت به‌واسطه ‌اين موضعي بودن ، به ذره شباهت دارد، ولي نمي‌توان آن را با يک تک فرکانس يا طول موج مشخص کرد.
در عوض بايد تعداد زيادي از امواج سينوسي ايده‌آل را که هر کدام داراي فرکانس و طول موج مشخص هستند، بر هم نهاد، تا آشفتگي موجي حاصل شود. بنابراين ، يک موج ايده‌آل (موجي که طول موج و فرکانس آن کاملا معلوم است) روي هم رفته با يک ذره ‌ايده‌آل (ذره‌اي که هيچ گسترشي در فضا ندارد) ناسازگار است.
احتمال وجود توصيف‌هاي ديگر در مورد انتقال انرژي
هر پديده ‌انتقال انرژي ، خواه ‌از مشاهده مستقيم يا تجربه ما دور باشد يا نباشد، بايد بر حسب امواج يا ذرات بيان شود. هرگاه بخواهيم که ‌اين پديده را مجسم کنيم و يا هرگاه بخواهيم که نوعي تصوير از آنچه در برهمکنش‌هايي که مشاهده مستقيم و بدون واسطه‌ آنها غيرقابل‌حصول است، داشته باشيم، آن تصور بايد برحسب رفتار موجي و يا برحسب رفتار ذره‌اي باشد. هيچ شق ديگري موجود نيست. به دليل وجود تناقض متقابل بين مشخصه‌هاي موجي ، نمي‌توان توصيف ذره‌اي و توصيف موجي را بطور همزمان بکار برد. مي‌توانيم و بايد يکي از اين دو توصيف را بکار بريم، ولي هرگز نمي‌توانيم به صورت همزمان از هر دو استفاده کنيم.
اصل کمکي در مورد تابش الکترو مغناطيسي
تابش الکترو مغناطيسي هم جنبه‌هاي موجي و هم جنبه‌هاي ذره‌اي را نشان مي‌دهد، اما نه در يک آزمايش. موردي که تداخل يا پراش را نشان مي‌دهد، مستلزم تعبير موجي است و هم‌زمان نمي‌توان از تعبير ذره‌اي استفاده نمود. آزمايشي که برهمکنش فوتون و الکترون (مانند فتوالکتريک) را نشان مي‌دهد، مستلزم تعبير ذره‌اي است و همزمان نمي‌توان از تعبير موجي استفاده کرد. جنبه‌هاي موجي و ذره‌اي ، خصوصيات ذاتي تابش الکترومغناطيسي هستند و بايد هر دو جنبه را بپذيريم. بر اساس مکملي که توسط بوهر ، پيشنهاد شد، جنبه‌هاي موجي و ذره‌اي مکمل يکديگرند.
در هر آزمايش ، براي تعبير رفتار تابش الکترومغناطيسي ، برحسب يک تصوير مرئي و با معني ، بايد يا توصيف ذره‌اي يا توصيف موجي را انتخاب کنيم. جنبه‌هاي موجي و ذره‌اي مکمل هستند، زيرا تا زماني که ‌اين دو جنبه هر دو معلوم نباشند، دانش ما درباره خصوصيات تابش الکترومغناطيسي ناقص است. اما گزينش يک توصيف ، که طبيعت آزمايش آن را ايجاب مي‌کند، از گزينش همزمان توصيف ديگر جلوگيري مي‌کند. درست همان طوري که نظريه نسبيت مشخص مي‌کند که تصورات عادي ما از فضا - زمان و جرم در پديده‌هايي با سرعت زياد کاربرد ندارند. نظريه کوانتومي ‌نيز ، از طريق دوگانگي موجي – ذره‌اي ، نشان مي‌دهد که براي توصيف پديده‌هاي زيرميکروسکوپيک مفاهيم ساده معمولي کفايت نمي‌کنند.

بر اساس رابطه دوبروي به ذرات مادي هم مشخصه هاي موجي و هم مشخصه هاي ذره اي نسبت داده مي شود و اين انتساب نوعي دوگانگي بوجود مي آورد که اصل مکملي براي ا ...

غير از پزشکي رايج حدود ۳۰ نوع سيستم مداوا وجود دارد که در سرتاسر دنيا افراد زيادي براي درمان از آن ها استفاده مي کنند به اين نوع پزشکي آلترناتيو مي گو ...

●مقدمه ايران از جمله کشورهاي وسيع با تنوع آبوهوائي منحصربهفردي است که از ۱۴ گونه اقليم آبوهوائي شناخته شده در جهان ۱۳ نوع آن را شامل ميشود. با اين وجو ...

بسياري در جامعهي علمي معتقدند که سفر زماني به شدت نامحتمل است زيرا عليت، منطق زنجيرهي علت-معلول، را نقض ميکند. اگر تلاش کنيد به گذشته برويد و خود (يا ...

مقدمه ايران از جمله کشورهاي وسيع با تنوع آب‌وهوائيمنحصربه‌فردي است که از ۱۴ گونه اقليم آب‌وهوائيشناخته شده در جهان ۱۳ نوع آن را شامل مي‌شود. بااين وجو ...

دو چارچوب مرجع در نظر مي گيريم. چارچوب مرجع بدون شتاب (لخت) S۱ که در آن يک ميدان گرانشي يکنواخت قرار دارد و چارچوب مرجع S۲ که نسبت در يک چارچوب مرجع ل ...

منابع انرژي زمين گرمايي از قسمت کم عمق زمين آغاز شده و تا بخش هايي که دما بي نهايت است ادامه مي يابد. در اعماق زمين آب هاي گرم و سنگ هاي داغ و همچنين ...

● ميکروسکوپ هاي الکتروني(TEM و SEM) ۱) ميکروسکوپ الکتروني عبوري (TEM) ۱-۱) مقدمه ميکروسکوپ الکتروني عبوري از جمله ميکروسکوپ هاي الکتروني است که در آن ...

دانلود نسخه PDF - اصل مکملي