Aharonov-Bohm Olayı ve Monopol

Authors : Çılga MİSLİ, Oktay YILMAZ

Pages : 1-21

Doi:10.28979/comufbed.307872

View : 10 | Download : 9

Publication Date : 2016-05-27

Article Type : Research Paper

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 : Aharonov Bohm, Ayar Dönüşümü, Dirac Kuantizasyonu, Saçılma, Tek kutup Monopol