News Flash

कुतूहल : दी ब्रॉयच्या लहरी

इलेक्ट्रॉनना प्रकाशाप्रमाणेच लहरींचे स्वरूप असल्याचे या आकृतिबंधामुळे सिद्ध झाले.

प्रकाशाला लहरीचे तसेच पुंजाचे (कणाचे) असे दुहेरी गुणधर्म असतात. सन १९२३-२४च्या सुमारास फ्रेंच संशोधक लुई दी ब्रॉय याने आपल्या पीएच.डी.च्या संशोधनादरम्यान, गतीत असलेल्या प्रत्येक वस्तूलासुद्धा लहरींचे गुणधर्म असल्याचे गृहीतक मांडले. वस्तूची गती जितकी अधिक किंवा तिचे वस्तुमान जितके अधिक, तितकी त्या वस्तूची लहरलांबी कमी. सेकंदाला सुमारे पाचशे किलोमीटर वेगाने जाणाऱ्या इलेक्ट्रॉनशी एक नॅनोमीटर (मिलिमीटरचा दहा लाखावा भाग) इतक्या म्हणजे क्ष-किरणांच्या लहरलांबीइतकी लहर संलग्न असते. प्रकाशाच्या निम्म्या वेगाने जाणाऱ्या इलेक्ट्रॉनची लहरलांबी सुमारे ०.००५ नॅनोमीटर इतकीच असते. गतीत असताना, आपल्या नेहमीच्या मोटारगाडीशीही अशीच लहर संलग्न झालेली असते. परंतु मोटारगाडीचे वस्तुमान प्रचंड असल्याने तिची लहरलांबी नगण्य भरते.

दी ब्रॉयचे हे गृहीतक दोन वर्षांतच अमेरिकेतील बेल लॅब्जमधील संशोधक क्लिंटन डेव्हिसन आणि लेस्टर जर्मर यांच्या प्रयोगाद्वारे सिद्ध झाले. इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरणांत वापरल्या जाणाऱ्या निर्वात नळ्यांवरील संशोधनादरम्यान, हे संशोधकद्वय इलेक्ट्रॉन गनद्वारे निकेलच्या स्फटिकावर इलेक्ट्रॉनचा मारा करत होते. निकेलचा स्फटिक इलेक्ट्रॉन कसे विखरून टाकतो, यावरचा हा प्रयोग होता. या प्रयोगात, विखुरणाऱ्या इलेक्ट्रॉनचे प्रमाण विखुरण्याच्या कोनानुसार अपेक्षेप्रमाणेच थोडेथोडे बदलत होते. हा प्रयोग चालू असताना प्रयोगाच्या निर्वात कक्षात अपघाताने हवा शिरली व स्फटिकाच्या पृष्ठभागावरील निकेलचे निकेल ऑक्साइडमध्ये रूपांतर झाले. या संशोधकांनी तापमान वाढवून काळजीपूर्वकरीत्या स्फटिकाचा पृष्ठभाग स्वच्छ केला.

यानंतर जेव्हा या स्फटिकावर पुन्हा इलेक्ट्रॉनचा मारा केला गेला, तेव्हा विखुरलेल्या इलेक्ट्रॉनच्या प्रमाणात कोनानुसार एक विशिष्ट आकृतिबंध दिसून आला. असा आकृतिबंध प्रकाश विखुरतो (विवर्तन) तेव्हाही दिसून येतो. इलेक्ट्रॉनना प्रकाशाप्रमाणेच लहरींचे स्वरूप असल्याचे या आकृतिबंधामुळे सिद्ध झाले. निकेलचा स्फटिक स्वच्छ करण्यापूर्वी त्याच्या पृष्ठभागावर विविध प्रकारच्या स्फटिकांचे मिश्रण होते. स्वच्छतेदरम्यान मात्र त्याच्या पृष्ठभागावर फक्त एकाच प्रकारचे स्फटिक निर्माण झाल्याने, हा परिणाम सहजपणे लक्षात आला. कालांतराने असाच परिणाम प्रोटॉन, न्यूट्रॉन अशा इतर प्रकारच्या कणांच्या बाबतीतही आढळून आला. पुंजवादात महत्त्वाची भर घालणाऱ्या दी ब्रॉयला १९२९ सालच्या तर, डेव्हिसन (व याच प्रकारचे संशोधन स्वतंत्रपणे करणाऱ्या) इंग्लडच्या जॉर्ज थॉमसन याला १९३७ सालच्या नोबेल पारितोषिकाने गौरवण्यात आले.

– डॉ. राजीव चिटणीस

मराठी विज्ञान परिषद,वि. ना. पुरव मार्ग,  चुनाभट्टी,  मुंबई २२ 

office@mavipamumbai.org

लोकसत्ता आता टेलीग्रामवर आहे. आमचं चॅनेल (@Loksatta) जॉइन करण्यासाठी येथे क्लिक करा आणि ताज्या व महत्त्वाच्या बातम्या मिळवा.

First Published on December 12, 2019 2:26 am

Web Title: louis braille properties of wave function zws 70
Next Stories
1 मेंदूशी मैत्री : सामाजिक विश्वास
2 पळवाट की पायवाट?
3 पुंजवादाकडची वाटचाल..
Just Now!
X