আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান
ইলেকট্রন দ্বি-চিড়
দ্বি-চিড় মোডে যান — ফ্রিঞ্জ λ ও চিড়-বিচ্ছেদের সাথে মাপে বাড়ে।
ইলেকট্রন দ্বি-চিড় — ইন্টারঅ্যাকটিভ আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান সিমুলেশন। দ্বি-চিড় মোডে যান — ফ্রিঞ্জ λ ও চিড়-বিচ্ছেদের সাথে মাপে বাড়ে। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।
পদার্থ-তরঙ্গ ব্যতিচার
দ্বি-চিড় মোডে যান — ফ্রিঞ্জগুলো λ ও চিড়ের ব্যবধানের সাথে স্কেল করে।
দুটি চিড়ের মধ্য দিয়ে ইলেকট্রন ফোটনের মতো ব্যতিচার তৈরি করে, তবে কিলোভোল্ট ইলেকট্রনের জন্য দ্য ব্রয়ি তরঙ্গদৈর্ঘ্য পিকোমিটার মাত্রার—প্যাটার্নগুলো অত্যন্ত সূক্ষ্ম। এই প্রিসেটটি ক্লাসরুম মাপে তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে বাড়িয়ে দেখায়, যাতে চিড়ের ব্যবধান বা শক্তি পরিবর্তনের সময় ডোরার ব্যবধান Δy = λL/d দৃশ্যমান হয়।
- Δy = λL/d
- তরঙ্গ-কণা দ্বৈততা
তদন্ত সংক্ষিপ্তসার
ল্যাব খোলার আগেই প্রশ্নটি পরিকল্পনা করুন
ব্রিফটি প্রিরেন্ডার করা পাতার প্রতিচ্ছবি: মূল প্রশ্ন, প্রতিদ্বন্দ্বী প্রত্যাশা, চলরাশির ভূমিকা, নিয়ন্ত্রক সূত্র, সেটআপ, বিশ্লেষণ ও বিস্তার প্রম্পট দৃশ্যমান থাকে এবং এই ক্রমেই।
মূল প্রশ্ন
একবারে একটি করে ইলেকট্রন দুটি সরু চিড়ের ভেতর দিয়ে পাঠালে পর্দায় ব্যতিচার প্যাটার্ন তৈরি হয়, আলোর তরঙ্গের মতোই। দ্রুততর ইলেকট্রন (ছোট দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য) কি চওড়া না সরু ব্যতিচার ফ্রিঞ্জ দেয়?
যে প্রত্যাশাগুলো বিবেচনা করতে হবে
- সরু ফ্রিঞ্জ — ফ্রিঞ্জ ব্যবধান তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক, আর দ্রুততর ইলেকট্রনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য ছোট।
- দ্রুততর ইলেকট্রনের জন্য চওড়া ফ্রিঞ্জ।
- ফ্রিঞ্জ ব্যবধান ইলেকট্রনের দ্রুতির ওপর নির্ভর করে না।
চলরাশির ভূমিকা
আপনি যা সেট করেন:
- গতিশক্তি K (eV)
আপনি যা মাপেন:
- দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ (pm)
- ফ্রিঞ্জ ব্যবধান y (cm)
তদন্তটি কীভাবে চলে
- electron-double-slit প্রিসেট খুলে রিসেট চাপুন। চিড় ব্যবধান = 100 nm, পর্দার দূরত্ব = 50 cm।
- দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য ও ফ্রিঞ্জ-ব্যবধান রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে ইলেকট্রনের গতিশক্তি সেট করুন এবং পর্দায় ব্যতিচার ফ্রিঞ্জ ব্যবধান রেকর্ড করুন।
নিয়ন্ত্রক সমীকরণ
ইলেকট্রন ব্যতিচার ফ্রিঞ্জ ব্যবধান — λ = h/p
আলোর মতোই, d ব্যবধানে পৃথক দুটি সংগত তরঙ্গ-উৎস L দূরত্বের পর্দায় y = λL/d ব্যবধানের ব্যতিচার ফ্রিঞ্জ তৈরি করে। ইলেকট্রনের ক্ষেত্রে λ হলো দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য h/√(2mK), তাই দ্রুততর ইলেকট্রন ঘনতর ফ্রিঞ্জ দেয়।
প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়
- একটি ট্রায়ালের জন্য λ = h/√(2m_eK), তারপর পর্দার দূরত্ব L = 50 cm ও চিড় ব্যবধান d = 100 nm ব্যবহার করে ফ্রিঞ্জ ব্যবধান y = λL/d নির্ণয় করুন। দুটোই সারণির সাথে তুলনা করুন।
- ব্যাখ্যা করুন কেন এটি আলোর জন্য ব্যবহৃত ঠিক সেই দ্বি-চিড় ফ্রিঞ্জ সূত্র — ইলেকট্রনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য আছে মেনে নিলে, তাদের ব্যতিচার প্যাটার্ন অভিন্ন তরঙ্গ গণিত মানে।
ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়
- লক্ষণীয়ভাবে, ইলেকট্রনগুলোর মধ্যে দীর্ঘ ব্যবধানে একবারে একটি করে পাঠালেও এই ব্যতিচার প্যাটার্ন তৈরি হয়। ব্যাখ্যা করুন কেন এটি “ইলেকট্রনগুলো পরস্পরের সাথে ব্যতিচার করে” ধারণাটি বাতিল করে, এবং বরং পরামর্শ দেয় প্রতিটি ইলেকট্রন কোনোভাবে “নিজের সাথেই ব্যতিচার” করে।
- কোন চিড় দিয়ে প্রতিটি ইলেকট্রন গেল তা নির্ধারণে একটি ডিটেক্টর বসালে ব্যতিচার প্যাটার্ন মিলিয়ে যায় — বদলে দুটি সরল ব্যান্ড পাওয়া যায়। কেন “কোন পথ মাপা” তরঙ্গ-ব্যতিচারকে মৌলিকভাবে ধ্বংস করতে পারে?
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.2 Quantum physics
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- ইলেকট্রন দ্বি-চিড় পরীক্ষণ-এ স্বাগতম
- ইলেকট্রন নির্বাচন করুন
- প্লে চাপুন
- উজ্জ্বল ও অন্ধকার ফ্রিঞ্জ
- বৈশিষ্ট্য প্যানেল খুলুন
- আপনি এটি করেছেন!
দৃশ্য সাজাতে, প্লে চাপতে এবং লাইভ পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়াল নিয়ে অন্বেষণ করতে ইন্টারঅ্যাকটিভ সিমুলেশনটি খুলুন।