प्लांक का क्वांटम सिद्धांत क्या है?

क्वांटम सिद्धांत, पदार्थ द्वारा ऊर्जा के उत्सर्जन (emission), अवशोषण (absorption) और कणों की गति के साथ संबंधित है। क्वांटम सिद्धांत और सापेक्षता का सिद्धांत आधुनिक भौतिकी के मूलभूत सिद्धांत हैं।

जैसे सापेक्षता का सिद्धांत विशेष परिस्थिति में महत्व रखता है जहां बहुत अधिक गति शामिल होती है,उसी तरह क्वांटम सिद्धांत भी विशेष, जहां बहुत छोटी मात्रा यानी अणु, परमाणु और मूलभूत कण शामिल होते हैं, मे विशेष रुप से लागू होती है।

क्वाण्टम सिद्धांत के प्रमुख बिंदु (Important points of plank’s Quantum theory):

विकिरण ऊर्जा का क्वांटम सिद्धांत मैक्स प्लांक ने दिया था जिस के प्रमुख बिंदु निम्न प्रकार हैं-

• किसी धातु के द्वारा विकिरण ऊर्जा का शोषण (absorption) अथवा उत्सर्जन (emission) असतत् (discontinuous) होता है, जबकि classical physics के अनुसार यह सतत् (continuous) माना जाता था।
• ऊर्जा का शोषण अथवा उत्सर्जन निश्चित ऊर्जा के पैकेटों (bundles) के रूप में होता हैl
• ऊर्जा के प्रत्येक पैकेट (bundle) को क्वाण्टा (quanta) अथवा फोटॉन (photon) कहते हैं।
• एक क्वाण्टा की ऊर्जा  (E)= hv द्वारा दी जाती है। जहाँ h प्लांक नियतांक (Planck’s constant) औऱ v आपतित प्रकाश की आवृत्ति (frequency) है।
  एक quanta की ऊर्जा = hv = hc/λ
  जहाँ h = प्लांक नियतांक = 6.62607×10^-34 जूल-सेकेण्ड
  c = प्रकाश का वेग = 3×10⁸ m/s
  λ = प्रकाश का तरंगदैर्ध्य
  v = प्रकाश की आवृत्ति
• किसी वस्तु के द्वारा शोषित अथवा उत्सर्जित ऊर्जा की मात्रा एक क्वाण्टा की ऊर्जा की पूर्ण गुणज (integral multiple) होती है।
  ∆E = hv, 2hv , 3hv…..

क्वाण्टम सिद्धांत का विकास (Evaluation of quantum theory):

1. सन् 1900 में, प्लैंक ने धारणा दी कि ऊर्जा अलग-अलग इकाइयों या क्वांटा से बना है।
2. सन् 1905 में, अल्बर्ट आइंस्टीन ने सिद्धांत दिया कि न केवल ऊर्जा, बल्कि विकिरण भी इसी तरीके से क्वाण्टीकृत (quantized) होता है।
3. सन् 1924 में, लुई डी ब्रोगली ने प्रस्तावित किया कि ऊर्जा और पदार्थ के व्यवहार में कोई मौलिक अंतर नहीं है; परमाण्विक (atomic) और उप परमाण्विक (sub-atomic) स्तर पर पदार्थ या तो कणों या तरंगों के रूप में व्यवहार कर सकते हैं।
4. सन् 1927 मे हाइजनबर्ग ने बताया कि किसी गतिशील सूक्ष्म कण की स्थिति (position) एवं संवेग (momentum) का एक साथ यथार्थ रूप से (precisely) निर्धारण संभव नहीं है। अगर स्थिति का निर्धारण कर लिया गया तो संवेग में अनिश्चितता (uncertainty) रहेगी और अगर संवेग का निर्धारण कर लिया गया तो इस स्थिति में अनिश्चितता रहेगी। इसे हाइजेनबर्ग का अनिश्चितता सिद्धांत कहा गया।

क्वाण्टम सिद्धांत के अनुप्रयोग (application of quantum theory):

क्वांटम यांत्रिकी ने हमारे ब्रह्मांड की कई विशेषताओं को समझाने में भारी सफलता प्राप्त की है। क्वांटम यांत्रिकी एकमात्र सिद्धांत है जो उप परमाण्विक कणों (sub-atomic particles) के व्यवहार को प्रकट कर सकता है जो सभी प्रकार के पदार्थ (इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन, फोटॉन और अन्य) बनाते हैं। इसके मुख्य अनुप्रयोग निम्न हैं-

1. कई आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों क्वांटम यांत्रिकी का उपयोग कर डिजाइन किए गए हैं। उदाहरणों के रुप मे लेजर, ट्रांजिस्टर (और इस प्रकार माइक्रोचिप), इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप, और चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (MRI) शामिल हैं। अर्धचालक (semiconductor) के अध्ययन से डायोड और ट्रांजिस्टर का आविष्कार हुआ, जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स सिस्टम, कंप्यूटर और दूरसंचार उपकरणों के अनिवार्य हिस्सों है।
2. क्वांटम क्रिप्टोग्राफी को और अधिक विकसित करने के प्रयास किए जा रहे हैं, जिससे सैद्धांतिक रूप से सुचना का निश्चित रूप से सुरक्षित संचरण होगा।
3. क्वाण्टम कम्प्यूटर का विकास की भी कोशिश हो रही है जिससे कई कार्यों को कई गुना तेजी से करने की आशा की जा रही है।
4. अन्य सक्रिय शोध विषय क्वांटम टेलीपोर्टेशन है, जो मनचाही दूरी पर क्वांटम जानकारी संचारित करने के लिए तकनीकों से संबंधित है।

निष्कर्ष

यद्यपि क्वांटम सिद्धांत को समझना मुश्किल है, यह अब तक विकसित सबसे सटीक वैज्ञानिक सिद्धांतों में से एक है। क्वांटम सिद्धांत के साथ, वैज्ञानिक परमाणुओं, अणुओं और सामग्रियों के गुणों की सटीक गणना कर सकते हैं।

क्वांटम सिद्धांत इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, नई सामग्री, और दवाओं को डिजाइन करने के लिए प्रयोग किया जाता है। इसके बिना कोई कंप्यूटर, सेलुलर फोन, या कई अन्य हालिया आविष्कार नहीं होंगे करने के लिए प्रयोग किया जाता है।

क्वांटम सिद्धांत या इससे सम्बंधित आपका कोई सवाल या सुझाव है, तो आप उसे नीचे कमेंट में लिख सकते हैं।