جدید طبیعیات
الیکٹران دوہرا شگاف
دو شق موڈ پر جائیں — فرنج λ اور شق فاصلے کے ساتھ۔
الیکٹران دوہرا شگاف — انٹرایکٹو جدید طبیعیات سیمولیشن۔ دو شق موڈ پر جائیں — فرنج λ اور شق فاصلے کے ساتھ۔ لائیو SI پیمائشوں اور رہنما ٹیوٹوریل کے ساتھ مفت براؤزر بیسڈ ورچوئل طبیعیات لیب۔
مادی موج تداخل
دو شق موڈ پر جائیں — فرنج λ اور شق فاصلے کے ساتھ۔
دو شگافوں سے گزرتے الیکٹران فوٹونوں کی طرح تداخل بناتے ہیں، مگر کلوولٹ الیکٹرانوں کے لیے ڈی بروگلی طول موج پیکومیٹر میں ہوتی ہے — نمونے باریک ہوتے ہیں۔ یہ پری سیٹ کلاس روم پیمانے پر طول موج کو بڑھا چڑھا کر دکھاتا ہے تاکہ شگاف فاصلہ یا توانائی بدلنے پر فرنج فاصلہ Δy = λL/d نظر آئے۔
- Δy = λL/d
- لہر–ذرہ دوئیت
تحقیقی خلاصہ
لیب کھولنے سے پہلے سوال کی منصوبہ بندی کریں
یہ خلاصہ اُسی پہلے سے تیار صفحے کا عکس ہے: مرکزی سوال، مقابل پیش گوئیاں، متغیروں کے کام، حاکم قوانین، ترتیب، تجزیہ اور توسیعی سوالات اسی ترتیب میں نظر آتے رہتے ہیں۔
مرکزی سوال
ایک ایک کر بھیجے الیکٹرون دو تنگ شقوں سے گزر کر پردے پر مداخلت نقشہ بناتے، روشنی لہروں جیسا۔ کیا تیز الیکٹرون (چھوٹی ڈی بروگلی طولِ موج) چوڑی یا تنگ مداخلت فرنج بناتا؟
جانچی جانے والی پیش گوئیاں
- تنگ فرنج — فرنج فاصلہ طولِ موج کے متناسب، اور تیز الیکٹرون کی طولِ موج چھوٹی۔
- تیز الیکٹرون کے لیے چوڑی فرنج۔
- فرنج فاصلہ الیکٹرون رفتار پر منحصر نہیں۔
متغیروں کے کام
جو آپ سیٹ کرتے ہیں:
- حرکی توانائی K (eV)
جو آپ ناپتے ہیں:
- ڈی بروگلی طول موج λ (pm)
- فرینج فاصلہ y (cm)
تفتیش کیسے چلتی ہے
- electron-double-slit پری سیٹ کھولیں اور Reset دبائیں۔ شگاف فاصلہ = 100 nm اور اسکرین فاصلہ = 50 cm۔
- ڈی بروگلی طولِ موج اور فرنج فاصلہ پڑائتیں فعال کریں۔
- ہر آزمیش کے لیے الیکٹرون کی حرکی توانائی سیٹ کریں اور پردے پر مداخلت فرنج فاصلہ درج کریں۔
حاکم مساوات
ڈی بروگلی طولِ موج — λ = h/p
مومینٹم p والا الیکٹران λ = h/p = h/√(2mK) طولِ موج کی لہر کی طرح برتاؤ کرتا ہے — یہی طولِ موج بعد میں مداخلت کا نمونہ طے کرتی ہے۔ روشنی کی طرح، d فاصلے پر الگ دو ہم آہنگ ذرائع L فاصلے پر اسکرین پر y = λL/d فاصلے پر فرنج بناتے ہیں؛ تیز (زیادہ-K) الیکٹران کی λ چھوٹی ہوتی ہے اس لیے فرنج زیادہ بٹے ہوئے ہوتے ہیں۔
چھپنے والی ورک شیٹ طلبہ سے کیا کرواتی ہے
- کسی ایک آزمایش کے لیے λ = h/√(2m_eK) اور پھر فرینج فاصلہ y = λL/d حساب کریں، اسکرین فاصلہ L = 50 cm اور شگاف فاصلہ d = 100 nm لے کر۔ دونوں کا جدول سے موازنہ کریں۔
- سمجھائیں کیوں یہ بالکل وہی دو شق فرنج فارمولہ ہے جو روشنی کے لیے — الیکٹرون کی طولِ موج مانتے ہی اس کا مداخلت نقشہ ایسی ہی لہری ریاضی مانتا ہے۔
لیب سے باہر یہ کہاں سامنے آتا ہے
- حیرت کی بات، یہ نقشہ تب بھی بنتا ہے جب الیکٹرون لمبے وقفوں سے ایک ایک کر بھیجے جائیں۔ سمجھائیں کیوں یہ اس خیال کو رد کرتا کہ الیکٹرون «آپس میں» مداخلت کرتے، اور بتاتا ہے ہر الیکٹرون کسی طرح «اپنے آپ سے» مداخلت کرتا۔
- اگر جانچ گر لگائیں کہ ہر الیکٹرون کس شق سے گزرا، مداخلت نقشہ غائب — دو سادہ پٹیاں ملتیں۔ کیوں «راستہ ناپنا» لہری مداخلت کو بنیادی طور پر تباہ کرتا؟
- 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
- الیکٹرون دو شق خوش آمد
- الیکٹرون منتخب
- چلائیں
- روشن گہری فرنج
- خصوصیات پینل کھولیں
- آپ نے کر لیا!
انٹرایکٹو سیمولیشن کھولیں، منظر بنائیں، چلائیں اور براہِ راست پیمائشوں اور رہنما ٹیوٹوریل کے ساتھ کھوجیں۔