by Ο Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής του Πανεπιστημίου της Κρήτης και συγγραφέας πολλών διδακτικών βιβλίων Κβαντικής Φυσικής, γράφει:
”Κοιταγμένη από μια σύγχρονη προοπτική, η παλιά Κβαντική Θεωρία δεν είναι παρά ένα μεταβατικό στάδιο, που η ιστορική του αποστολή και το ιστορικά προδικασμένο τέλος του ήταν η ανακάλυψη της αρχής του κυματοσωματιδιακού δυϊσμού, η οποία αποτελεί και το σημείο εκκίνησης της σύγχρονης Κβαντομηχανικής. Για τη θεμελίωση της τελευταίας, μόνο η αρχή του κυματοσωματιδιακού δυϊσμού είναι αναγκαία και αυτήν μπορεί να την πάρει κανείς σαν ένα σύγχρονο πειραματικό δεδομένο χωρίς να αναφερθεί καθόλου στο ιστορικό της ανακάλυψης της.”
Ακολουθώντας αυτή τη σύγχρονη οπτική μπορούμε να παρουσιάσουμε μια απλή, μαθητική εισαγωγή στην Κβαντική Φυσική, που δε βασίζεται στο ιστορικό της ανακάλυψής της αλλά χρησιμοποιεί ένα σύγχρονο πειραματικό δεδομένο, που οδηγεί απευθείας στην έννοια του κβάντου ενέργειας και συγχρόνως στα κυματικά χαρακτηριστικά του.
Η πειραματική διάταξη
Στην πρώτη Εικόνα φαίνονται:
– ένας προβολέας μονοχρωματικής ακτινοβολίας (π.χ. λέιζερ)
– ένα αδιαφανές φράγμα φωτός με δύο ορθογώνιες σχισμές
– μια οθόνη
– μια συσκευή προσαρμοσμένη στην οθόνη για τη μέτρηση της ενέργειας της φωτιζόμενης επιφάνειας της οθόνης.
Εκτέλεση του πειράματος
Ανάβουμε τον προβολέα και φωτογραφίζουμε την οθόνη για ένα πάρα πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Συγχρόνως μετράμε την αντίστοιχη τιμής της ενέργειας της φωτιζόμενης οθόνης.
Αποτελέσματα
Στη δεύτερη Εικόνα βλέπουμε τα αποτελέσματα της φωτογράφισης:
1. Στην οθόνη έχουν αποτυπωθεί φωτεινές κουκίδες.
2. Οι φωτεινές κουκίδες σχηματίζουν ομάδες.
3. Κάθε ομάδα έχει περίπου το σχήμα των σχισμών.
4. Ενώ υπάρχουν μόνο δύο σχισμές, σχηματίζονται περισσότερες από δύο ομάδες.
Η συνέχεια υπάρχει εδώ: Κβαντική Φυσική Λυκείου χωρίς προκαταλήψεις – Πρότυπα Θέματα Φυσικής
