பக்கம்:அறிவியல் களஞ்சியம் 9.pdf/41

இப்பக்கம் மெய்ப்பு பார்க்கப்படவில்லை

குவாண்டம்‌ கோட்பாடு (கதிர்வீச்சு) 21

பிளாங்கின் கொள்கைப்படி அதிர்வெண் பெற்று இருக்கும் ஒளியின் ஆற்றல் ஃபோட்டான்கள் எனப்படும் துகள்களில் அமைந்துள்ளது. அதாவது ஒளி ஃபோட்டான்களைக் கொண்டுள்ளது. ஒளியின் இயக்கம் ஃபோட்டான்களின் இயக்கமே ஆகும். ஒவ்வொரு ஃபோட்டானின் ஆற்றலும் E=h என்று வரையறுக்கப்படும். இங்கு h என்பது பிளாங் மாறிலி ஆகும். குவாண்டம் கொள்கையின் அடிப்படையில் ஒளியின் பண்புகளை விவரிக்கும் அறிவியல் குவாண் டம் ஒளியியல் ஆகும். ஒளி மின் உமிழ் விளைவு (photo electric effect) அணு நிறமாலையியல் ஒளிர்தல் விளைவு (flourescence) லேசர் இவையனைத்தும் குவாண்டம் ஒளியியல் அடிப்படையில் விளக்கப் படும். பின் குவாண்டம் ஒளியியல் ஒளிமின் உமிழ் விளை வைப் பின்வருமாறு விளக்குகிறது. hy எலும் ஆற்றலுடைய ஒளியின் துகள் ஃபோட்டான், ஒளி மின் உமிழ் தளத்தில் தாக்கும்போது அந்த ஃபோட் டானின் ஆற்றல் hy என்பது தளத்திலுள்ள எலெக்ட் ரான்களை அணுவிலிருந்து பிரித்தெடுப்பதற்கும், பிறகு அணுவிலிருந்து வெளிவரும் எலெக்ட்ரானுக்கு இயக்க ஆற்றலைக் கொடுப்பதற்கும் பயன்படுகிறது. நிறமாலைப் பண்பைக் குவாண்டம் ஒளியியல் லருமாறு விளக்குகிறது. அணுவில் எலெக்ட்ரான்கள் வெவ்வேறு சுற்றுப் பாதைகளில் வெவ்வேறு ஆற்றல் களுடன் இயங்குகின்றன. இந்த எலெக்ட்ரான்கள். கிளர்ச்சியூட்டப்பட்டால் குறைந்த ஆற்றல் உடைய சுற்றுப்பாதையிலிருந்து உயர்ந்த ஆற்றல் சுற்றுப் பாதைக்கு மாறிவிடுகின்றன. எலெக்ட்ரான்கள் உயர்ந்த ஆற்றல் சுற்றுப்பாதையிலிருந்து குறைந்த ஆற்றல் சுற்றுப்பாதைக்கு மாறும்போது அங்கும் ஆற்றல் மாற்றம் நிகழ்கிறது. ஆற்றலில் ஏற்படும் மாறுபாடு மின்காந்த அலைகளாக வெளியிடப்படு கிறது. மின்காந்த அலைகளின் (ஒளியின்) ஆற்றல் ஃபோட்டான்களாக உமிழப்படுகிறது. hy மின்காந்த அலை ஆற்றல் அல்லது ஒளி ஆற்றல் E, - E; C EE, ஆகியவை சுற்றுப்பாதை 1 சுற்றுப் பாதை 2 ஆகியவற்றின் ஆற்றல்களாகும். கரும் பொருள் (black body) உமிழ்வுகளின் நிற மாலை, குவாண்டம் ஒளியியல் பிளாங்க் கதிர்வீச்சு விதியின் மூலம் விளக்கப்படுகிறது. லேசர்கள் குவாண்டம் ஒளியியலின் அடிப்படையில் விளக்கப் படுகின்றன. லேசர் உமிழ்வும் வெவ்வேறு ஆற்றல் மட்டங்களில் நிகழும் மாறுபாடுகளால் உமிழப் படும். கிரேஸ் ராணி குவாண்டம் கோட்பாடு (கதிர்வீச்சு) 21 குவாண்டம் கோட்பாடு (கதிர்வீச்சு) 1901 ஆம் ஆண்டு மார்க்ஸ் ப்ளாங்க் என்னும் அறிவியலார் முற்றிலும் புதுமையான கதிர்வீச்சைப் பற்றிய குவாண்டம் கோட்பாடு எனும் கருத்தை வெளியிட்டார். அறிவியல் ஆய்வுகளின் விளைவாகப் பொருள்கள் மிக நுண்ணிய துகள்களால் மட்டும் ஆக்கப்படாமல், உணரமுடியாத ஆற்றலின் தொகுப்பையும் கொண் டுள்ளன என்பது கண்டறியப்பட்டுள்ளது. கதிர்வீச்சு, மின்காந்த ஹெர்ஸியன் அலைகள் (electromagnetic Hertzian waves) அகச்சிவப்பு, கண்ணுக்குப் புலனாகக் கூடிய ஒளி, புற ஊதாக்கதிர், எக்ஸ் கதிர், காமாக் கதிர் என்று பல்வேறு வகைகளைக் கொண்டிருப் பினும் சில ஒத்த பண்புகளையும், வெற்றிடத்தில் செல்லும்போது ஒரே வேகத்தையும் கொண்டுள்ளன. கொண்ட குவாண்டம் கோட்பாட்டின் மூலம் ஓர் அமைப் பின் கதிர் வீச்சு ஆற்றல் அல்லது வெவ்வேறு அமைப்பு களுக்கிடையேயான கதிர்வீச்சு ஆற்றல் பரிமாற்றம் (exchange of radiant energy) அலைக்கொள்கையி லுள்ளதுபோல் தொடர்ந்து வீசப்படாமல், ஒன்றுக் கொன்று தொடர்பற்ற நிலையில் திட்டவட்டமான ஆற்றலைக் சிப்பங்களாக அதாவது குவாண்டம் ஆற்றலாக வீசப்படுகிறது. வெளி யிடப்படும் கதிர்வீச்சின் ஆற்றல், அடிப்படைக் குவாண்டம் ஆற்றலின் (elementary quantum of energy) முழு எண் மடங்குகளாக வெளியிடப்படும். கதிர்வீச்சின் அதிர்வெண் " எனக் கொண்டால், ஒவ் வொரு குவாண்டம் ஆற்றலும் hy, 2hy, 3, 4h,... nly க்குச் சமமாகும். இங்கு h என்பது பிளாங்கின் மாறிலி ஆகும். இக்குவாண்டம் கொள்கைப்படி பிளாங்க், வெப்பக்கதிர் வீச்சுப் பற்றிய தெளிவான விதி ஒன்றைப் பெற்றார். கரும்பொருளின் உட்கூடு நேர்போக்குமின் அலை இயற்றிகளைப் (electrical lincar oscillators) பெற்றி ருக்கின்றது எனக் கொண்டால், இவ்வலையியற்றிகள் ஒவ்வொன்றும் வெளிவிடும் ஆற்றலின் மதிப்பு 0.8.25 35.4தி...ng ஆகும். இங்கு என்பது ஒரு குவாண் டத்தின் மதிப்பு (தி= hy) ஆகும். N என்பது மிகக் குறைவாக அல்லது சுழிப் புள்ளி ஆற்றலுடைய (zero point energy) நிலையில் உள்ள அலையியற்றிகள் எனக் கொண்டால் மேக்ஸ்வெல் பங்கீட்டுக் கொள்கை மூலம் சுழிப் புள்ளி ஆற்ற லுக்கும் மிகுதியாகப் பெற்றிருக்கும் அலையியற்றி களின் எண்ணிக்கை N.e-f/kT ஆகும். k என்பது போல்ட்ஸ்மன் மாறிலி; T என்பது சார்பிலா வெப்ப நிலை. N,,N, Ng, Ng ஆற்றலைப் N என்பது 0,தி.2,0,35, ng பெற்றிருக்கும் அலையியற்றிகளாக