Aharonov-Bohm Olayı ve Monopol
Abstract
David Bohm ve doktora öğrencisi Yakir Aharonov 1959 yılında Aharonov-Bohm (AB) olayını keşfettiler. Daha sonra AB olayı 1986 yılında A. Tonomura ve arkadaşları tarafından deneysel olarak doğrulanarak daha çekici bir hale gelmiştir (Tonomura ve ark., 1982, 1986). AB olayının anlaşılması ile kuramsal fiziğin temelleri ve AB olayı ile ilgili başka fiziksel olay ve kavramlar daha iyi anlaşılmaktadır. Bu çalışmada, Aharonov-Bohm olayı incelenip tartışılmaktadır (Aharonov ve Bohm, 1959). AB olayının sonucunda, kuantum mekaniğinde elektromagnetik (EM) potansiyellerin ilginç özellikleri ortaya çıkmakta ve ayrı bir önem kazanmaktadır. Klasik mekaniğe göre, alanlar yüklü parçacıkların kendisi ile direk etkileşmektedir fakat Aharonov-Bohm olayına göre etkiyen hiçbir alan olmasa bile yüklü parçacıkların elektromagnetik potansiyellerle etkileştiği anlaşılmaktadır. Ayar dönüşümleri altında Schrödinger dalga denkleminin değişmez (invaryant) kalması, dalga fonksiyonun dönüşmesini gerektirir. Dönüşen dalga fonksiyonu bir faz çarpanı içerir ve bu faz, elektromagnetik potansiyellere bağlıdır. Önerilen Aharonov-Bohm deneyinde hiç bir alanla etkileşmeyen fakat sadece elektromagnetik potansiyeller ile etkileşen elektronlar girişim deseninde kaymaya neden olur. Bunun sonucunda, faz kayması, magnetik akı, magnetik tek-kutup (monopole) kuantizasyonu gibi önemli sonuçlar elde edilir. Ayrıca, yarı-klasik yöntemle de magnetik tek-kutup ve elektromagnetik açısal momentum kuantizasyonu yapılabilmektedir (Sakurai, 1994; Jackson, 1999) . Ayar dönüşümünün fiziksel anlamı ve vektör potansiyel hesaplarından sonra bir sarmal (selenoid) ile etkileşen yüklü parçacıkların saçılma genliği ve diferansiyel tesir kesit hesapları yapılarak, sonuçları tartışılmaktadır.
Keywords
References
- Aharonov Y., Bohm D., 1959. Significance of Elektromagnetic Potentials in the Quantum Theory. Physical Review 115: 485.
- Alvarez-Gaume L., Hassan S.F., 1997. Introduction to S-Duality in N=2 Supersymmetric Gauge Theories. Fortsch. Phys. 45: 159-236.
- Chambers R.G., 1960. Shift of an Electron Interference Pattern by Enclosed Magnetic Flux. Physical Review Letters 5: 3.
- Dirac P.A.M., 1931. Quantised Singularities in the Electromagnetic Field. Proceedings of the Royal Society of London A 133: 821.
- Dirac P.A.M., 1948. The Theory of Magnetic Poles. Physical Review 74: 817.
- Gasiorowicz S., 1974. Quantum Physics. John Wiley and Sons, Singapore. 514 p.
- Gradshteyn I. S., Ryzhik I.M., 2000. Table of Integrals, Series, and Products (6th ed.). Academic Press, United States of Amerika. 1163 p.
- Goldstein H., Poole C., Safko J., 2002. Classical Mechanics (3rd ed.). Addision Wesley, United States of Amerika. 638 p.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Engineering
Journal Section
-
Publication Date
May 27, 2016
Submission Date
April 7, 2016
Acceptance Date
-
Published in Issue
Year 2016 Volume: 2 Number: 1