Aharonov-Bohm etkisi

Aharonov–Bohm etkisi, elektrik yüklü bir parçacığın hem manyetik alan B hem de elektrik alan E değerlerinin sıfır olduğu bir ortamda elektromanyetik potansiyel (V, A), etkisinde bulunduğu gösteren kuantum mekanik olgusudur.[1]

İlk kez Werner Ehrenberg ve Raymond E. Siday tarafından 1949 yılında,[2] ortaya atılan sonrasında Yakir Aharonov ve David Bohm'un 1959 yılında yayınladıkları makalede tartışılmıştır.[1] Daha sonra, deneysel olarak çeşitli yazarlar tarafından da doğrulanmıştır. Genel bir değerlendirme için Peshkin ve Tonomura (1989)'ya bakılabilir.[3] Aharonov-Bohm Olayı ve Monopol olayına ilişkin değerlendirme için Misli ve Yılmaz (2016) incelenebilir.[4]

Potansiyeller vs alanlar

EM alanındaki yüklü parçacığın Lagrange fonksiyonu potansiyellere bağlıdır. Eylemin 𝛿S = 0 varyasyon (minimum eylem ilkesi) hesabından Euler-Lagrange denklemleri ve buradan parçacığın klasik davranışı hakkında bilgiler elde edilebilir. Lagrange fonksiyonu bilindiği için Hamiltonyen de bilinir dolayısıyla kuantum mekaniksel yöntemle ilgilenilen sistemdeki potansiyeller amaca uygun bir şekilde değiştirilerek incelenebilir.

Selenoid Deneyi

Deneyde içinde düzgün magnetik alanın olduğu fakat dışında sıfır olduğu bir selenoid kullanılmaktadır. Elektronlar, selenoidin dışında ${\displaystyle \mathbf {B} =0=\nabla \times \mathbf {A} }$ şartını sağlayan vektör potansiyelle etkileşmektedir. Faz farkı ${\displaystyle \varphi }$, SI birimlerle,

${\displaystyle \varphi ={\frac {q}{\hbar }}\int _{P}\mathbf {A} \cdot d\mathbf {x} }$

Kuantum parçacıklarıyla çift yarık deneyi yapılabilir ve kuantum mekaniksel olarak girişim olayı incelenebilir. Kuantum mekaniğinde dalga fonksiyonu konum, momentum ve enerji gibi dinamik değişkenlerin istatistiksel dağılımları hakkında bilgiler içeren soyut bir niceliktir.

Kaynakça

1. Aharonov, Y; Bohm, D (1959). "Significance of electromagnetic potentials in quantum theory". Physical Review. Cilt 115. ss. 485-491. Bibcode:1959PhRv..115..485A. doi:10.1103/PhysRev.115.485.
2. Ehrenberg, W; Siday, RE (1949). "The Refractive Index in Electron Optics and the Principles of Dynamics". Proceedings of the Physical Society. Series B. Cilt 62. ss. 8-21. Bibcode:1949PPSB...62....8E. doi:10.1088/0370-1301/62/1/303.
3. Peshkin, M; Tonomura, A (1989). The Aharonov–Bohm effect. Springer-Verlag. ISBN 3-540-51567-4.
4. Misli, Ç. ve Yılmaz, O. "Aharonov-Bohm Olayı ve Monopol", ÇOMÜ FBE Dergisi, Cilt 2. 2016. 2 Haziran 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.