ڈبے میں ذرہ

آزاد دائرۃ المعارف، ویکیپیڈیا سے
:چھلانگ بطرف رہنمائی، تلاش

مقداریہ آلاتیات میں ڈبے میں ذرہ (Particle in a box) کا مثیل یہ بتاتا ہے کہ بہت ہی محدود جگہ میں ایک ذرے کی حرکت کیسی ہو گی۔ اسے لامتناہی جُہد کنواں infinite potential well یا the infinite square well بھی کہتے ہیں۔ یہ مثیل کلاسییکی اور مقداریہ نظامات کے تصوراتی فرق کو واضح کرتا ہے۔

نیوٹن کے قوانین یعنی کلاسییکی آلاتیات کے تحت ذرے کا ڈبے میں راستہ (A) اور شروڈنگر کی مقداریہ آلاتیات کی مساوات کے تحت ذرے کا ڈبے میں موج دالہ جسے B سے F میں ظاہر کیا گیا ہے۔ افقی لکیر پر مقام اور عمودی لکیر پر موج دالہ ہے۔ حقیقی حصہ نیلے رنگ سے اور خیالی حصہ سرخ رنگ سے دکھایا گیا ہے۔


کلاسییکی نظام میں اس کی مثال ایک مضبوط ڈبے میں ایک بال کی حرکت سے دی جاسکتی ہے۔ بال کسی بھی رفتار سے حرکت کر سکتا ہے اور کسی خاص وقت ایک ہی مقام پر پایا جا سکتا ہے۔ لیکن اگر ڈبے کی جسامت بہت ہی چھوٹی ہو (یعنی نینو میٹر کے لگ بھگ) تو مقداریہ اثر نمایاں ہونے لگتا ہے۔ ایسی صورتحال میں

  • حرکت کرتا ہوا ذرہ ہر توانائی کا حامل نہیں ہو سکتا بلکہ کچھ خاص توانائی ہموار کا ہی حامل ہو سکتا ہے جو مثبت ہوتے ہیں۔
  • ایسا ذرہ رک بھی نہیں سکتا یعنی اس میں کچھ نہ کچھ توانائی ہمیشہ موجود رہتی ہے۔
  • اسی طرح یہ ڈبے میں ہر جگہ نہیں جا سکتا بلکہ اسکے پائے جانے کے امکانات صرف چند جگہوں پر مخصوص ہوتے ہیں جن کا تعلق اسکی توانائی سے ہوتا ہے۔
ایک نیوٹرون کے اندر بوسون کا تبادلہ قوی تعاملات کا سبب بنتا ہے۔

ذرے سے مراد عام طور پر ایک بہت ہی چھوٹی سی گیند لی جاتی ہے مگر نظریہ مقداریہ میدان میں ذرے سے مراد قوت کے میدان میں ہلچل کے سبب جدا ہو جانے والا ایک میدانی ٹکڑا ہوتی ہے جو ذرے جیسا برتاو کرتا ہے اور مومنٹم کا حامل ہوتا ہے۔ perturbative نظریہ مقداریہ میدان کے مطابق دو ذرات کے درمیان کشش یا دھکیل کی قوت دراصل ان کے درمیان boson نامی دوسرے ذرات کے تبادلے کے نتیجے میں وجود میں آتی ہے جیسے

  • دو الیکٹران ایک دوسرے کو اس لیئے دھکیلتے ہیں کیونکہ ان دونوں سے فوٹون خارج ہوتے ہیں جو دوسرے الیکٹرون سے ٹکرا کر اس میں جذب ہو جاتے ہیں۔ فوٹون بوسون کی ایک قسم ہے۔
  • weak force کے تعاملات میں W+, W- اور Z بوزون خارج اور جذب ہوتے ہیں۔ انہیں Intermediate vector bosons کہتے ہیں۔
  • اسی طرح gluons کے خارج اور جذب ہونے سےstrong force کے تعاملات وقوع پذیر ہوتے ہیں جن کے نتیجے میں جوہر کا مرکزہ بنتا ہے۔ گلوون بھی بوسون ہوتے ہیں۔
  • کشش ثقل کے لیئے سمجھا جاتا ہے کہ گریویٹون (graviton) جیسا ایک بوزون (boson) ہونا چاہیئے مگر نظریہ مقداریہ ابھی اسکی مکمل وضاحت کرنے سے قاصر ہے۔


مزید دیکھیئے[ترمیم]

بیرونی ربط[ترمیم]

Incomplete-document-purple.svg یہ ایک نامکمل مضمون ہے۔ آپ اس میں اضافہ کرکے ویکیپیڈیا کی مدد کر سکتے ہیں۔