Våg- och korpuskulära egenskaper hos elementära partiklar
Vågegenskaper av ljus
Det faktum att ljuset har vågegenskaper har varit känt under lång tid. Robert GUK i sitt arbete "Micrografi" (1665) jämför ljus med spridningen av vågor. År 1690 publicerade Guigurens kristna en "lättbehandling" där vågteorin om ljus utvecklas. Intressant, Newton, som var bekant med dessa verk, i hans avhandling om optik övertygar sig själv och andra i det faktum att ljuset består av partiklar - corpuscles. Newtons auktoritet för en tid till och med förhindrade erkännande av vågteorin. Det här är allt mer överraskande att Newton inte bara hört talas om verk av en bitter och guggens, men också utformad och gjorde den anordning där fenomenet störningar observerades, känd idag för varje student som heter "Newton Rings". Fenomenen av diffraktion och störning förklaras helt enkelt och förklaras naturligt i vågteorin. Han, Newton, var tvungen att förändra sig och tillgripa "tillverkningen av hypoteserna" mycket dimmigt innehåll för att tvinga corpus att flytta ordentligt.
Newtons största framgång, som forskare, har uppnått när de förklarar planetens rörelse med hjälp av de upptäckta lagarna. Naturligtvis försökte han samma lagar att använda och förklara ljusets rörelse, men för att detta skulle vara möjligt, bör ljuset säkert bestå av corpus. Om ljuset består av partiklar, är mekanikens lagar tillämpliga på dem och för att hitta lagarnas lagar, är det bara att ta reda på vilka krafter som agerar mellan dem och ämnet. Förklara sådana olika fenomen som planets rörelse och ljusspridningen på grundval av samma principer är en stor uppgift, och Newton kunde inte neka sig ett nöje att leta efter sina beslut. Modern vetenskap känner inte igen den corpuskulära teorin om Newton, men från publikationen av Einstein på en PhotoEneffect anses ljuset som består av fotonpartiklar. Newton misstog inte och i det faktum att planetens rörelse och ljusspridningen leder några allmänna principer som han var okänd.
Minns de mest kända experimenten, enheterna och anordningarna där ljusets vågs natur är mest uttalad.
1. Newton ringar.
2. Interferens av ljuset när det passerar det genom två hål.
3. Ljusinterferens när det återspeglas från tunna filmer.
4. Olika enheter och enheter: Fresnel biprism, Fresnel Speglar, Lloyd spegel; Interferometrar: Michelson, Maha-Zander, Fabry Pen.
5. Diffraktion av ljus på en smal slits.
6. Diffraktionsgaller.
7. Poisson fläck.
Alla dessa experiment, enheter, enheter eller fenomen är välkända, så vi kommer inte sluta på dem. Jag vill bara påminna en nyfiken detalj i samband med namnet "Poisson Spots". Poisson var en motståndare till en vågteori. Med tanke på Fresnel-metoden slog han slutsatsen att om ljuset är en våg, bör en lätt plats vara i mitten av den geometriska skuggan från en ogenomskinlig disk. Med tanke på att slutsatsen är den absurda, lade han fram den som en övertygande invändning mot vågteorin. Denna absurda förutsägelse bekräftades emellertid experimentellt av Aragon.
Corpuscular egenskaper av ljus
Sedan 1905 är vetenskapen känt att ljuset inte bara är en våg utan också av flödet av partiklar - fotoner. Allt började med öppningen av fotoeffekten.
Fotoeffekten öppnades av Herz 1887
1888 - 1889 Fenomenet studerades experimentellt med råd.
1898 Lenard och Thompson fann att partiklar som emitteras under ljusets verkan är elektroner.
Det största problemet att fotoeffekten har satt innan forskare har dragit slutsatsen att energi av det elektroneliminerade ljuset från ämnet inte beror på ljusets intensitet som faller på ämnet. Det beror bara på dess frekvens. Klassisk vågteori kunde inte förklara denna effekt.
1905 Einstein gav den teoretiska förklaringen till fotoeffekten, för vilken år 1921 fick Nobelpriset.
Under antagandet av Einstein består ljuset av fotoner, vars energi beror bara på frekvensen och beräknas av plankformeln :. Ljuset kan dra elektronen från ämnet, om foton har tillräckligt med energi för detta. Det spelar ingen roll det antal fotoner som faller på den upplysta ytan. Följaktligen spelar ingen roll för ljusets intensitet att starta en fotoeffekt.
Med en förklaring av fotoeffekten använde Einstein den berömda plankhypotesen. Plank på en gång föreslog att ljuset utstrålas med portioner - Quanta. Nu föreslog Einstein att ljuset, dessutom absorberas av delarna. För att förklara fotoeffekten av detta antagande var nog. Einstein, ändå fortsätter. Det föreslår det ljuset och distribueras av portioner eller fotoner. För ett sådant godkännande vid den tiden fanns inga experimentella fundament.
Den mest direkta bekräftelsen av Einsteins hypotes gav botens erfarenhet.
I experimentet var boten fin metallfolie F placerad mellan två gasutloppsmätare av SC. Folien upplystes av en svag bunt av röntgenstrålar, under den handling som hon själv blev en källa till röntgenstrålning. Sekundära fotoner fångades av Geiger meter. När räknaren utlöses, överfördes signalen till mekanismerna M, vilket gjorde ett märke på det rörliga bandet L. Om den sekundära strålningen utsändes i form av sfäriska vågor, skulle båda räknarna behöva arbeta samtidigt. Erfarenheten har emellertid visat att märkningen på det rörliga bandet var helt oberoende av varandra. Detta kan endast förklaras på ett sätt: sekundär strålning sker i form av enskilda partiklar som kan flyga antingen i en eller i motsatta riktningar. Därför kan båda räknarna inte fungera samtidigt.
Comptons erfarenhet
År 1923 fann Arthur Holly Compton, en amerikansk fysiker, som utforskade spridningen av röntgenstrålar med olika ämnen, att i det diffunderade ämnet i strålarna, tillsammans med den ursprungliga strålningen, det finns strålar med större våglängd. Detta beteende hos röntgenstrålar är endast möjligt från kvantmekaniska positioner. Om X-strålar består av kvantpartiklar, bör dessa partiklar i kollisioner med vilande elektroner förlora energi, precis som det förlorar energin snabbt flygande boll i en kollision med vila. Flyga boll, förlorar energi, saktar ner. Photon kan inte sakta ner, dess hastighet är alltid lika med ljusets hastighet, faktiskt är han själv lätt. Men eftersom fotonenergin är lika, reagerar fotonen på en kollision med en minskning av frekvensen.
Låt fotonens energi och fart innan kollisionen var:
;
Photon Energy och puls efter spridningen på elektronen:
;
.
Elektronenergi före en kollision med en foton:
Pulsen av den innan kollisionen är noll - elektronen vilar före kollisionen.
Efter kollision förvärvar elektronen en puls, och dess energi ökar i enlighet med detta: 
. Det sista förhållandet erhålls från jämlikhet: 
.
Vi likställer systemets energi före fotonkollisionen med en elektron till energi efter kollisionen.
Den andra ekvationen erhålls från lagen om att bevara impulsen. Samtidigt bör vi naturligtvis inte glömma att impulsen är storleken på vektorn.
;
Vi förvandlar energiservationens ekvation
,
och upprepa höger och vänster delar av det på en torg
.
Vi likställer de resulterande uttrycken för torget av elektronpulsen
Var vi får: 
. I vanliga fall,
vi presenterar beteckningen 
.
Värdet kallas datorer av elektronvåglängden och indikeras. Med hänsyn till dessa beteckningar kan vi skriva ett uttryck som är den teoretiska slutsatsen av det experimentella resultatet av Componton: 
.
Debris hypotes och vågegenskaper hos andra partiklar
1924 uttryckte De Broglil hypotesen att fotoner inte är undantag. Andra partiklar är också på de Broglie-tankarna måste ha vågegenskaper. Dessutom bör anslutningen mellan energin och pulsen å ena sidan och våglängden och frekvensen å andra sidan vara exakt densamma som för elektromagnetiska fotoner.
För fotoner ,. På antagandet av de Broglie med en partikel ska en våg av substans med frekvens och våglängd vara ansluten 
.
Vad är den här vågen och vad som är hennes fysiska mening, kunde de Broglie inte säga. Hittills antas det att De Broglie Wave har en probabilistisk mening och kännetecknar sannolikheten för att hitta en partikel vid olika platser av rymden.
Det mest intressanta är att partiklarnas vågegenskaper upptäcktes experimentellt.
1927 upptäckte Davisson och Jammer diffraktion av elektronstrålar när de reflekterade från nickelkristallen.
1927, son J.J. Thomson och oberoende av honom fick Tartakovsky en diffraktionsbild när elektronstrålen passerar genom en metallfolie.
Vidare erhölls diffraktionsmönster och molekylära strålar.
Enligt de klassiska fysikens idéer är ljus elektromagnetiska vågor i ett specifikt frekvensområde. Emellertid uppträder interaktionen av ljus med substansen, som om ljuset var ett flöde av partiklar.
Vid Newton tid var det två hypoteser om at-typ av ljus - corpuscularsom följde till Newton och vinka. Ytterligare utveckling av experimentell utrustning och teori gjorde ett val till förmån vågteori .
Men i början av XX-talet. Nya problem uppstod: Interaktionen av ljus med ämnet hittade inte förklaringar inom vågteori.
När du belyser en bit metall, flyger elektroner ut med ljus från det ( fotoeffekt). Det bör förväntas att avdelningselektronerna (deras kinetiska energi) blir desto större desto större är den fallande vågens energi (ljusets intensitet), men det visade sig att elektronhastigheten inte beror på intensiteten av ljuset, men bestäms av dess frekvens (färg).
Bilden är baserat på det faktum att vissa matematiker efter belysning med ljus och efterföljande kemisk behandling är mörk, och graden av blarcing är proportionell mot belysningen och belysningstiden. Om ett lager av ett sådant material (fotoplast) lyser med ljus med en viss ch-stav, sedan efter manifestationen, blir den homogena ytan. Med en minskning av ljusets intensitet kommer vi att få en nodulära ytor med alla mindre krafter av den flammande (olika nyanser av grå). Och det kommer att sluta med allt att med en mycket liten dima kommer vi att få en mycket liten grad av inre ytor, men kaotiska spridda svart-till-ki ytor! Som om ljuset bara kom på dessa platser.
Funktioner av interaktionen av ljus med ett ämne tvingat om fysikerna återvänder till corpuscular teori.
Samspelet mellan ljuset med ämnet uppstår som EU skulle vara ljuset av partikelströmmen, energi och puls som är förknippade med ljusets frekvens av relationer
E \u003d.hV;p \u003d.E /c \u003d.hV /c,
var h - Permanent Planck. Dessa partiklar fick namnet foton.
Fotoeffekt kan förstås om du blir på synvinkel corpuscular teori Och överväga ljuset genom flödet av partiklar. Men då är det ett problem, hur man hanterar andra egenskaper hos ljuset, som var engagerad i den omfattande delen av fysiken - optik, Utgående från det faktum att ljus är elektromagnetiska vågor.
Den situation där enskilda fenomen beror på hjälp av speciella antaganden som är avstämda med varandra eller till och med motsägelsefulla en till en annan anses vara oacceptabla, eftersom fysik hävdar att man skapar en enda bild av världen. Och bekräftelsen av giltigheten av detta påstående var det faktum att kort innan de svårigheter som uppstod i samband med FO-effektiviteten reducerades optiken till elektrodynamik. Fenomen interferens och diffraktion Definitivt inte samordnad med synpunkter på partiklar, men ljusets icke-ljusa egenskaper är lika väl förklarade och med de andra synvinkeln. Den elektromagnetiska vågen har energi och puls, och impulsen är proportionell mot energin. När ljuset absorberas sänder det sin impuls, det vill säga trycket appliceras på barriären, proportionellt mot ljusets intensitet. De nuvarande partiklarna sätter också tryck på barriären och med en lämplig förbindelse mellan energin och partikelpulsen kommer trycket att vara proportionellt mot strömintensiteten. En viktig prestation av teorin var en förklaring av spridningen av ljus i luften, vilket en följd av vilket det blev klart, i synnerhet varför himlen är blå. Teorin bör ha varit att när den sprids, ändras inte ljusfrekvensen.
Men om du blir på synvinkel corpuscular teori Och det antas att ljusets egenskaper, som i vågen av Theo-RIA binder till frekvensen (färg), i den korpuskulära är associerad med partikelens energi, det visar sig att när spridning (Photon-visar foton Med en spridningspartikel) bör den spridna foton minska. Speciellt tillbringade experiment på spridningen av röntgenstrålar, vilket motsvarar partiklar med energi med tre storleksordningar större än för synligt ljus, visade det korpus Verne. Ljuset bör betraktas som ett flöde av partiklar, och interferensen och diffraktionsfenomenet fick en förklaring inom en kvantteori. Men samtidigt ändrades det mycket begreppet en partikel som ett föremål för en oändligt liten storlek, rörligt tillstånd längs en viss bana och ha en viss hastighet i varje punkt.
Den nya teorin avbryter inte de korrekta resultaten av det gamla, men kan ändra sin tolkning. Så om i vågteori Färg binder till våglängden, i build-laryna Det är förknippat med energin hos motsvarande partikel: Fotonerna som orsakar i vårt öga Känslan av rött, har en lägre energi än blå. Material från plats.
För ljus utfördes erfarenhet av elektroner. (Yun erfarenhet). Belysningen av skärmen bakom slitsarna hade samma slag som för elektroner, och den här bilden ljusstörningfiting till skärmen från två slitsar, tjänade som ett bevis på ljusets våg.
Problemet i samband med våg och korps-stora egenskaper timme titz, det har faktiskt en lång historia. Newton trodde att ljuset är de nuvarande partiklarna. Men samtidigt var det en sats av en hypotes om vågen i slaget, i synnerhet, med namnet Güh-Gens. De data som existerade vid tiden på ljusets pendel (rak neuralfördelning, reflektion, brytning och dispersion) var lika väl förklarad med de andra punkterna av vyn. Samtidigt, naturligtvis, om naturen av ljusvågor eller partiklar, var det omöjligt att säga något.
Senare, dock efter detektering av fenomen in-ter deferenser och diffraques Ljus (tidigt XIX-talet) Newtonian hypotes lämnades. "Wave eller partikel" dilemma för ljuset var experimentellt löst för vågen, även om det förblev oklart ljusvågarnas natur. Därefter visade sig deras natur. Ljusoxider var elektromagnetiska vågor av vissa frekvenser, d.v.s. utbredningen av tillfället av det elektromagnetiska fältet. Wave teorin tycktes äntligen lita på.
På den här sidan, material på teman:
Våg och korpuskulära egenskaper av ljus
Kostroma State University
Street 1 maj, 14, Kostroma, Ryssland
E-post: ***** @; ***** @ ***
Den är logiskt härledd möjligheten att överväga ljuset som en periodisk sekvens av excitationer av fysiskt vakuum. Som en följd av detta tillvägagångssätt förklaras den fysiska naturen hos de våg- och korpuskulära egenskaperna hos ljuset.
En logisk slutsats av möjligheten att betrakta ljus som en period sekvens av fysiska vakuumavbrott ges i artikeln. Till följd av sådant tillvägagångssätt förklaras den fysiska naturen hos ljus och korpuskulära egenskaper hos ljuset här.
Introduktion
De århundrade gamla försöken att förstå ljusfenomenets fysiska karaktär avbröts i början av 1900-talet genom införandet av de dubbla egenskaperna hos materia i teorinets axiomatik. Ljuset började övervägas och vågan och partikeln samtidigt. Emellertid byggdes strålningskvantemodellen formellt, och det finns fortfarande ingen entydig förståelse av strålningskvantens fysiska karaktär.
Detta arbete ägnas åt bildandet av nya teoretiska idéer om ljusets fysiska natur, som bör förklara ljusets kvalitativt våg och korpuskulära egenskaper. Tidigare publicerades de viktigaste bestämmelserna i den utvecklade modellen och resultaten erhållits inom denna modell:
1. Foton är en kombination av elementära vakuumcitationer som förökas i rymden som en kedja av excitation med konstant relativt vakuum med hastighet beroende på hastighet. För en observatör beror fothastigheten på observatörens hastighet i förhållande till vakuumet, som modelleras logiskt som ett absolut utrymme.
2. Den elementära excitationen av vakuumet är ett par fotes, en dipol som bildas av två (+) och (-) laddade partiklar. Dipolerna roterar och har ett rotationsmoment av pulsen, tillsammans genom att tillsätta fotoninspinnningen. Roteriet av fotografier och vinkelhastigheten är associerade med beroendet rΩ \u003d const.
3. Fotons kan representeras som tunna långa cylindriska nålar. Imaginära ytor av cylindrar-nålar bildas av spiralbanor av fotar. Ju större rotationshastighet, den tunnare nålfoton. En full vändning av ett par fotes bestämmer i rymden längs våglängden.
4. Fotonenergin bestäms av antalet fotfot n i en foton: ε \u003d nhe, där han är värdet som är lika med den konstanta planken i kraftenheter.
5. Det kvantitativa värdet av fotoninspinnet erhålls. En analys av kommunikationen av den energi- och kinematiska parametrarna för fotonen utfördes. Som ett exempel beräknas de kinematiska parametrarna för foton som erhålles under 3D2P-övergången i väteatomen. Längden på foton är synlig del av spektret är meter.
6. Massparet på bilder M0 \u003d 1,474 · 10-53 g beräknas, vilket sammanfaller i storleksordning med den övre bedömningen av fotorns mg.< 10–51 г . Простые вычисления показывают, что частица с массой mg не может быть массой фотона, отождествляемого с квантом энергии излучения. Возможно, пары фотов – это “виртуальные фотоны”, ответственные за электромагнитное взаимодействие в современной теории.
7. Slutsatsen erhålls om att ändra C- och H-konstanterna när fotonen rör sig i gravitationsfältet.
Från den periodiska strukturen hos foton är orsaken till ljusets vågegenskaper intuitiv: vågmatematiken, som processen med mekaniska fluktuationer i den fysiska miljön och matematik av den periodiska processen av någon kvalitets natur, sammanfaller. Verken ges en kvalitativ förklaring av ljusets våg och korpuskulära egenskaper. Denna artikel fortsätter utvecklingen av idéer om ljusets fysiska natur.
Vågegenskaper av ljus
Såsom noterats tidigare orsakar elementen i den frekvens som är förknippade med ljusets fysiska natur en manifestation av vågegenskaper. Manifestationen av vågegenskaper i ljuset är upprättat av många observationer och experiment, och därför kan därför inte orsaka tvivel. Den matematiska vågteorien om Doppler-effekten, störningen, diffraktion, polarisation, dispersion, absorption och spridning av ljus har utvecklats. Våg Teorin om ljus är organiskt kopplad till geometrisk optik: i gränsen, med L → 0, kan optikens lagar formuleras på geometrispråket.
Vår modell avbryter inte den matematiska apparaten i vågmodellen. Huvudmålet och huvudresultatet av vårt arbete är att göra sådana förändringar i teorins axiomatik, som fördjupa förståelsen för fenomenets fysiska enhet, eliminera paradoxer.
Den huvudsakliga paradoxen av moderna idéer om den ljuskamulära våg dualismen (QW). I enlighet med de formella logikens lagar kan ljuset inte vara samtidigt både vågen och en partikel i den traditionella förståelsen av dessa termer. Begreppet vågen innebär ett kontinuum, ett homogent medium i vilket periodiska störningar av elementen i kontinuumet uppträder. Konceptet av en partikel innefattar isolering och autonomi hos enskilda element. Den fysiska tolkningen av QC är inte så enkel.
Kombinationen av corpuscular och vågmodeller enligt principen om "våg är störningen av totaliteten av partiklar", orsakar en invändning, eftersom det anses vara fast etablerat närvaron av vågegenskaper i en separat, enkelpartikel av ljus. Interferensen av sällan flygfoton hittade Janosha, men det finns inga kvantitativa resultat, detaljer och detaljerad analys av experimentet i kursen. Information om sådana viktiga, grundläggande resultat är också frånvarande i referenspublikationer och under fysik. Tydligen är frågan om ljusets fysiska karaktär redan en djup baksida av vetenskapen.
Vi kommer att försöka rekonstruera logiskt signifikant för tolkning av resultaten av de kvantitativa parametrarna för Erfarenheten av Yanoshi för en dum beskrivning av liknande Bibermann-upplevelser, Dryshkin och tillverkare med elektroner. Självklart, i erfarenheten av Janosi, jämfördes interferensmönstret från en kort ljuspuls av en stor intensitet av JB med en bild som erhölls över en lång tid från ett svagt flöde av JM-foton. Den signifikanta skillnaden mellan de två situationer som behandlas är att i fallet med JM-strömmen bör interaktionen av fotoner i diffraktionsanordningen uteslutas.
Eftersom Janosha inte hittade skillnader i interferensmålningar, låt oss se vilka villkor som behövs inom vår modell.
Photon Long Lf \u003d 4,5 m passerar en angiven plats för tid τ \u003d Lf / c \u003d 4,5 / 3 ּ 108 ≈ 1,5 ּ10-8 s. Om diffraktionssystemet (anordning) har en storlek av ca 1 m, kommer tiden för enhetens passage av LF-längden att vara större: τ '\u003d (LF + 1) / C ≈ 1,8 ּ10-8 s.
Enstaka fotoner av en observatör från tredje part kan inte se. Ett försök att fixa fotonen förstör det - ett annat alternativ "se" en elektriskt neutral partikel av ljus existerar inte. Experimentet använder de tidsvärderade egenskaperna hos ljus, i synnerhet intensitet (energi per tidsenhet). Så att foton inte skär inuti diffraktionsanordningen är det nödvändigt att skilja dem i rymden längs rörelsens bana, så att instrumentets τ 'var mindre än tiden t separera ankomsten av vanliga fotoner till installation, dvs τ '< t, или t > 1,8 ּ10-8 s.
I experimenten med elektroner passerar den genomsnittliga tidsperioden mellan två partiklar konsekvent genom diffraktionssystemet ungefär 3 \u003c104 gånger den tid som spenderas av en elektron för att passera genom hela instrumentet. För punktpartiklar är detta förhållande övertygande.
Erfarenhet av ljus har en betydande skillnad från erfarenhet av elektroner. Om elektronernas unikahet på grund av en mindre snedvridning av deras energi kan styras, är det omöjligt med fotoner. I upplevelsen med fotoner kan övertygelsen i de isolerade fotonerna i rymden inte vara fullständig; Statistiskt är ankomsten av två fotoner nästan samtidigt möjlig. Detta kan ge en svag interferensbild för en lång observationstid.
Resultaten av Yanoshi-experiment är obestridliga, men en sådan slutsats kan inte göras om erfarenhetsteorin. Teorin är faktiskt postulerad att interferensmönstret förekommer enbart som resultatet av interaktionen mellan partiklar mellan sig på ytan av skärmen. I fallet med starka ljusflöden och närvaron av många partiklar är det intuitivt den mest sannolika orsaken till störningar, men en annan anledning till utseendet av frekvens vid belysning kan skärmen också bli signifikant för svaga ljusflöden. Ljuset ändrar riktningen när du interagerar med en fast kropp. Klyftans kanter, diffraktionsgitterstrecken och andra hinder som orsakar diffraktion är ytan som är långt ifrån det ideala, inte bara i betydelsen av ytbehandling. Atomerna i ytskiktet är en periodisk struktur med en period som är jämförbar med atomens storlek, det vill säga frekvensen har en animerad ordning. Avståndet mellan vouches av fotes inuti foton L0 ≈ 10-12 cm, vilket är 4 beställningar om mindre. Reflektion av fotografier från den periodiska ytstrukturen bör kalla repeterbarheten av upplysta och upplysta platser på skärmen.
Ojämlikheten i anvisningarna för förökningen av reflekterat ljus bör alltid vara, när den reflekteras från vilken yta, men med starka ljusströmmar är endast medelvärde egenskaper signifikanta, och denna effekt visas inte. För svaga ljusfluxer kan detta leda till belysningen av skärmen som liknar störningar.
Eftersom elektronens storlek också är mycket mindre än dimensionerna av den periodiska kroppsytans struktur, bör elektroner också framträda ojämlikheten av differkagande partiklar, och för svaga elektronflöden kan detta vara den enda anledningen till manifestationen av vågegenskaper.
Således kan närvaron av vågegenskaper i partiklar, vara de fotoner eller elektroner, förklaras av närvaron av vågegenskaper hos diffraktionsanordningens reflekterande eller brytningsyta.
För eventuell experimentell bekräftelse (eller refutation) av denna hypotes kan du förutsäga vissa effekter.
För starka ljusflöden är den främsta orsaken till ljusets interferensegenskaper den periodiska strukturen hos det mycket ljuset, - en utökad foton. Par av fotes från olika fotoner eller förbättrar varandra på skärmen medan man matchar fasen (vektorer r. Mellan Centers of FOTOV-interaktiva par sammanfaller i riktning) eller försvagas i händelse av en fasmatchning (vektorer r. Det finns ingen sammanfallning mellan centren i riktningen). I det senare fallet orsakar inte ett par foton från olika fotoner gemensam samtidig åtgärd, men de faller i de här delarna av skärmen, där belysningsdämpningen observeras.
Om skärmen är en transparent platta, kan du observera följande effekt: Minsta i det reflekterade ljuset motsvarar det maximala i det förflutna ljuset. På platser där i det reflekterade ljuset observeras ett minimum av belysning faller ljuset, men det reflekterar inte på dessa ställen, men passerar inuti plattan.
Den reflekterade och passerade komplementariteten hos den reflekterade och passerade genom ljusplattan i fenomenet av interferens är ett välkänt faktum som beskrivs i teorin om en välutvecklad formell matematisk apparat av en vågmodell av ljus. I synnerhet, när det återspeglas i teorin, introduceras förlusten av halvvågen, och detta "förklarar" fasskillnaden för den sista och reflekterade komponenten.
I vår modell är ny förklaringen av det här fenomenets fysiska karaktär. Vi hävdar att för svaga ljusströmmar, när interaktionen av fotoner inom diffraktionsanordningen är utesluten, kommer en signifikant orsak till bildandet av interferensmönstret att vara den icke-periodiska strukturen hos ljuset själv, men den periodiska strukturen hos ytan av ytan av Enheten som orsakar diffraktion. I det här fallet kommer det inte att finnas någon interaktion av fäder från olika fotoner på skärmens yta, och störningen bör manifestera sig i det faktum att på de platser där ljuset faller kommer det att finnas ett maximalt ljus på andra ställen kommer inte att vara. På platser med en minsta belysning kommer ljuset inte att falla alls, och det kan kontrolleras brist på ömsesidig komplementär interferensmålning för reflekterat och sista ljus.
En annan möjlighet att kontrollera förutsägelsen som behandlas och vår hypotes i allmänhet är det för svaga ljusgängor, en diffraktionsanordning från ett annat material, utmärks av en annan ytdensitet av atomer, måste ge en annan interferensbild för samma ljusflöde. Denna förutsägelse är också fundamentalt verifierbar.
Ytomatomerna hos den reflekterande kroppen är involverade i termisk rörelse, de kristallgittersnattorna gör harmoniska svängningar. Ökningen i kristallens temperatur bör leda till erosion av interferensmönstret i fallet med svaga ljusströmmar, eftersom i detta fall är störningen endast på den periodiska strukturen hos den reflekterande ytan. För starka ljusflöden bör effekten av dipå interferensmönstret vara svagare, även om det inte är uteslutet, eftersom de termiska fluktuationerna hos kristallgitternoderna bör bryta mot tillståndet av sammanhållningen av reflekterade fötter från fotoner från olika fotoner . Denna förutsägelse är också fundamentalt verifierbar.
Corpuscular egenskaper av ljus
I publikationer föreslog vi termen "strukturell fotonmodell". Analysera idag En kombination av ord som bifogas citat måste erkännas som extremt misslyckad. Faktum är att i vår modell inte existerar Photon som en lokaliserad partikel. Kvanten av strålningsenergi, identifierad i modern teori med en fotomon, i vår modell - en uppsättning vakuummedjor som kallas fots. Excitationen fördelas i rymden längs rörelseriktningen. Trots den omfattning som enorm för mikrovågens skala, på grund av tidsintervallets lilla, under vilken en sådan totalitet av paret flyger förbi någon mikrolinje eller flyger på den, liksom på grund av den relativa trögheten hos Micromyrobjekt, kan kvanta absorberas av dessa mikrojektioner. En kvantfoton uppfattas som en separat partikel endast i processen med sådan interaktion med mikroföremål, när effekten av mikroobjektets interaktion med varje par fotes kan ackumuleras, exempelvis i form av en excitation av en atom eller molekyl. Ljuset uppvisar corpuscular egenskaper i processen med en sådan interaktion, när en signifikant, modellt medveten, teoretiskt utgivet för faktorn är strålningen eller absorptionen av någon diskret mängd ljusenergi.
Även en formell idé om energi Quanta tillät baren för att förklara funktionerna i utsläpp av absolut svart kropp, och Einstein förstår kärnan i fotoeffekten. Idén om diskreta energikelar hjälpte på ett nytt sätt att beskriva sådana fysiska fenomen som ljusstryck, reflektion av ljus, dispersionen är det som redan har beskrivits på vågmodellens språk. Idén om enska diskrethet, och inte tanken på punktpartiklar-fotoner - det här är det som är viktigt i den moderna corpuskulära modellen. Dekvenemanget om energifelet kan du förklara spektra av atomer och molekyler, men lokaliseringen av kalvsenergin i en isolerad partikel kommer in i motsägelse med det experimentella faktumet att strålningstiden och tiden för absorption av energifelkvantumet vid Atomen är tillräckligt stor längs micromyrens skala - ca 10-8 s. Om kvanten är en lokaliserad punktpartikel, vad som händer med den här partikeln under 10-8 s? Introduktion till den fysiska ljusmodellen hos en utökad kvantfoton gör det möjligt att kvalitativt inte bara förstå processerna för strålning och absorption utan också de korpuskulära egenskaperna hos strålning som helhet.
Kvantitativa parametrar av fote
I vår modell är det främsta föremålet för övervägande ett par fotar. Jämfört med storleken på foton (longitudinella dimensioner för synliga ljusmätare) kan exciteringen av ett vakuum i form av ett par fotsnitt betraktas som punkt (längsgående storlek - ca 10-14 m). Vi uppskattar kvantitativt vissa parametrar av fotes. Det är känt att när annihlation av en elektron och positron är y-kvanta födda. Låt två y-kvanten födas. Vi uppskattar den övre gränsen för sina kvantitativa parametrar, förutsatt att elektronens energi och positronen av lika energi av dessa partiklar:
Antalet bilder av Fotovpar är:
. (2)
Den totala avgiften för alla (-) fotes är -E, där E är en elektronladdning. Den totala laddningen av alla (+) foton är + E. Beräkna laddningsmodulen som bärs av ett foto:
Cl. (3)
Cirka, utan att ta hänsyn till den dynamiska interaktionen mellan rörliga laddningar, kan det antas att kraften hos deras elektrostatiska interaktion fungerar som den roterande parets centripetalkraft. Eftersom den linjära hastigheten hos roterande laddningar är lika med C, erhåller vi (i SI):
där M0 / 2 \u003d HE / C2 är massan av en fot. Från (4) får vi ett uttryck för radie av rotation av Centers of Fotov-laddningar:
m. (5)
Med tanke på det "elektriska" foton-tvärsnittet som området i cirkelns RAL-radie får vi:
Papperet tillhandahåller en formel för beräkning av foton-tvärsnittet inom ramen för CAD:
där σ mäts i cm2. Med tanke på Ω \u003d 2πν och v \u003d n (exklusive dimension) erhåller vi en uppskattning av tvärsnittet enligt CAD-metoden:
. (8)
Skillnaden med vår del av foton avsnittet är 6 order, eller ca 9%. Det bör noteras att vårt resultat för en foton sektion ~ 10-65 cm2 erhålles som en övre uppskattning, för förintelsen av fasta partiklar och den verkliga elektronen och positronen har rörelseens energi. Med hänsyn till den kinetiska energin ska tvärsnittet vara mindre, eftersom det i formeln (1) är partiklarnas energi att vara större, och därför kommer det att finnas mer än antalet fotpar . Det beräknade värdet av laddningen av en fot är mindre (formel 3), därför, Rel (formel 5) och tvärsnittet S (formel 6) kommer att vara mindre. Med tanke på detta bör vi erkänna vår uppskattning av foton tvärsnittet ungefär som sammanfaller med utvärderingen av CED.
Observera att andelen av FOTA sammanfaller med den specifika laddningen av elektronen (positron):
. (9)
Om foten (som en elektron) har en hypotetisk "kärna", där dess laddning är koncentrerad och "pälsbeläggningen" från ett indignerat fysiskt vakuum, bör det "elektriska" segmentet av ett par fotar inte sammanfalla med "Mekanisk" sektion. Låt centerna av massorna av fotes rotera längs omkretsen av RMEXs radie med hastigheten på C. Eftersom C \u003d ωR, vi får:
. (10)
Således är cirkulansen av cirkeln längs vilken rotationsrörelsen hos massorna av massorna av fotningar är gjorda, är lika med våglängden, som är helt naturlig i jämlikhet av progressiva och rotationshastigheter i vår tolkning av begreppet "våglängd" . Men i det här fallet visar det sig att för fotoner som erhålls som ett resultat av den ovannämnda förintelsen ovan, Rmax ≈ 3,8 ∙ 10-13 m ≈ 1022 ∙ Rel. Pälsrocket av indignant vakuum som omger kärnan i fotes är jätte jämfört med kärnstorlekarna själva.
Naturligtvis är allt detta ganska ungefärliga uppskattningar. Varje ny modell kan inte konkurrera med noggrannhet med en befintlig modell som har nått sin gryning. Till exempel, när en heliocentrisk copernicus-modell uppträdde, utfördes cirka 70 år gamla astronomiska beräkningar i enlighet med Ptolemy Geocentric-modellen, eftersom det ledde till ett mer exakt resultat.
Introduktion till vetenskapen om modeller på grundval av grundläggande är inte bara en kollision med en subjektiv opposition utan också en objektiv förlust av beräkningar av beräkningar och förutsägelser. Paradoxala resultat är möjliga. Det erhållna förhållandet mellan beställningar av ~ 1022 mellan de elektriska och mekaniska radierna för fotografier är inte bara oväntat, men fortfarande fysiskt oförståelig. Det enda sättet att på något sätt inser att den resulterande attityden är att tro att fotoparets rotation har en virvel natur, eftersom i detta fall, med jämlikhet av linjära hastigheter, bör deras vinkelhastigheter skilja sig från komponenternas rotationsområde.
Intuitivt är vortexens natur av rotationen av volymstrukturen från det fina mediet ett fysiskt vakuum, är ännu mer förståeligt än tanken att rotera ett par fotes, påminner om rotationen av det fasta materialet. Analys av virvelrörelsen bör fortsätta att leda till en ny kvalitativ förståelse för den aktuella processen.
Resultat och slutsatser
Arbetet fortsatte att utveckla idéer om ljusets fysiska natur. Analyserade den fysiska karaktären av corpuscular våg dualism. De fundamentalt kontrollerade effekterna i experimenten vid störningar och diffraktion av svaga ljusflöden förutspås. Avslutade kvantitativa beräkningar av fotografiska mekaniska och elektriska parametrar. FOTOVs tvärsnitt beräknas och slutsatsen kring parets vortexstruktur.
Litteratur
1. Moses Photon. - dep. I Viniti 12.02.98, № 000 - B98.
2. Moise-hjul och energi i fotonens strukturella modell. - dep. I Viniti 01.04.98, № 000 - B98.
3. På den totala energin och massa av kroppen i ett tillstånd av rörelse. - dep. I Viniti 12.05.98, № 000 - B98.
4. Moiseev i gravitationsfältet. - dep. I Viniti 27.10.99, № 000 - B99.
5. Moses fotonstruktur. - Kostroma: Publicering hus av KSU. , 2001.
5. Moiseev Photon // Congress-2002 Works "grundläggande problem med naturvetenskap och teknik", del III, s. 229-251. - St Petersburg, Publishing House of St Petersburg State University, 2003.
7. Phys. Varv. Lett.3). http: // prl. ApS. Org.
8. Sivukhin och kärnfysik. Om 2 timmar 1. Atomic Physics. - M.: Vetenskap, 1986.
9. Fysisk encyklopedisk ordbok. I 5 ton. - M.: Sovjet Encyclopedia, 1960-66.
10. Fysik. Stora encyklopedisk ordbok. - m.: Stor rysk encyklopedi, 1999.
11. Kudryavtsev Historia av fysik. - M.: Upplysning, 1974.
12. Achiezer Electrodynamics /, - M.: Science, 1981.
30.12.2015. 14:00
Många som börjar lära sig fysik både i skolår och i högre utbildningsinstitutioner, förr eller senare inför frågor om ljuset. För det första, det mest av allt jag gillar inte i fysik som vi vet idag. Så det här är tolkningen av några koncept, med helt lugnt uttryck för ansiktet och inte uppmärksamma andra fenomen och effekter. Det vill säga med hjälp av vissa lagar eller regler försöker de förtydliga vissa fenomen, men samtidigt försöker de att inte märka effekterna av denna förklaring motsägelsefull. Det är redan en slags tolkningsregel - ja, vad sägs om det här? Kära, lyssna nu Vi pratar om en vän, bara inte uppmärksamma. När allt kommer omkring, inom ramen för denna fråga, slår allting? Jasså vad bra.
Nästa "Schrödinger Cat" för någon kunskap är KVD (corpuscular wave dualism). När fotonens tillstånd (partiklar av ljus) eller en elektron kan beskrivas som vågeffekter och korpuskulära (partiklar). När det gäller fenomenen som pekar på vågens vågegenskaper, är det allt mindre klart, förutom en sak - miljön där denna mest våg överförs. Men om de korpuskulära egenskaperna och speciellt närvaron av sådana "partiklar" av ljus som fotoner, har jag mycket tvivel.
Hur fick folk om det faktum att ljuset har en våg natur? Tja, de öppna effekterna och experimenten med dagsljus främjades. Till exempel, ett sådant koncept som ett spektrum av ljus, (synligt spektrum av ljus) där, beroende på våglängden och frekvensen, varierar färgen på spektret från rött till violett, ser vi vårt ofullkomliga öga. Allt som ligger bakom honom och tidigare, hänvisa till infraröd, radiostrålning, ultraviolett, gammastrålning, och så vidare.
Notera bilden ovan, där spektret av elektromagnetisk strålning är avbildad. Beroende på frekvensen av vågen av elektromagnetisk manifestation kan det vara som en rad strålning och synligt ljus och inte bara, det kan till och med vara en radiovåg. Men mest överraskande i allt detta, bara det synliga spektrumet av ljus, så obetydligt i hela frekvensområdet, av någon anledning, plötsligt, och endast uteslutande är egenskaperna hos partiklar tillskrivna fotonerna. Endast ett synligt spektrum av någon anledning manifesterar corpuscular egenskaper. Du kommer aldrig att höra om de korpuskulära egenskaperna hos radiovågorna eller säga strålningsgamma, dessa fluktuationer av de korpuskulära egenskaperna visar inte. Endast delvis till gammastrålningen gäller begreppet "gamma quanta" men om det senare.
Och vad är de faktiska fenomenen eller effekterna bekräftar närvaron av ens endast vid det synliga spektret av ljus av corpuscular egenskaper? Och här börjar det den mest fantastiska.
Om du tror på officiell vetenskap bekräftas ljusets korpuskulära egenskaper av två kända effekter. Nobelpriser i fysik Albert Einstein (foto-effekt), Arthur Compton (Compotect Effect) utfärdades för upptäckten och förklaringen av dessa effekter. Det bör noteras frågan - varför inte fotoeffekten är namnet Albert Einstein eftersom det var för honom fick han Nobelpriset? Och allt är väldigt enkelt, den här effekten var inte öppen, men en annan begåvad forskare (Alexander Becquer 1839), Einstein förklarade endast effekten.
Låt oss börja med fotoeffekten. Var, enligt fysiker, finns det en bekräftelse på det faktum att ljuset har corpuscular egenskaper?
Fotoeffekten kallas fenomenet på grund av vilka elektronernas utsläpp förekommer med ett ämne när det utsätts för det med ljus eller annan elektromagnetisk strålning. Med andra ord absorberas ljuset av frågan och dess energi passerar elektroner som tvingar dem att röra sig, vilket sålunda vänder sig till elektrisk energi.
Faktum är att det inte är klart hur fysiker kom till slutsatsen att den så kallade fotonen är en partikel, för i fenomenet av fotoeffekten att elektronerna flyger till mötesfotonerna. Detta faktum ger en uppfattning om den felaktiga tolkningen av fenomenet för fotoeffekten, eftersom det är ett av villkoren för flödet av denna effekt. Men enligt fysiker visar denna effekt att foton är just en partikel endast på grund av det faktum att det absorberas fullständigt, såväl som på grund av det faktum att frisättningen av elektroner inte beror på bestrålens intensitet, men enbart på frekvensen av den så kallade fotonen. Det var därför begreppet en kvant av ljus eller corpus föddes. Men här bör du fokusera på vilken "intensitet" är i det här fallet. Trots allt är solbatterier enastående mer än el med en ökning av mängden ljus på fotocellens yta. Till exempel, när vi pratar om ljudintensiteten menar vi amplituden för dess oscillationer. Ju mer amplituden, den större energin bär en akustisk våg och den större effekten är det nödvändigt att skapa en sådan våg. När det gäller ljus är detta koncept inte helt frånvarande. Enligt dagens idéer i fysik har ljuset en frekvens, men det finns ingen amplitud. Vad orsakar igen många frågor. Till exempel är radiovågamplitudegenskaper tillgängliga och synligt ljus, vars vågor säger lite kortare av radiovågor - det finns inga amplituder. Allt detta som beskrivs ovan indikerar endast att ett sådant koncept som en foton är mildt suddigt, och alla fenomen som pekar på dess existens som tolkning, ingen kritik har ingen kritik. Eller helt enkelt uppfinns som en del av att stödja någon hypotes, vilket är mest sannolikt så där.
När det gäller Compton-dispersionen av ljuset (effekten av kompoten) alls är det inte klart hur på grundval av denna effekt det är en slutsats att ljuset är en partikel och inte en våg.
I allmänhet, i huvudsak, idag har fysiken ingen specifik bekräftelse på att fotonpartikeln är full och existerar i form av en partikel i princip. Det finns en viss kvant som kännetecknas av en frekvensgradient och inte mer. Och att de mest intressanta dimensionerna (långa) av den här fotonen, enligt E \u003d HV, kan vara från flera tiotals mikron till flera kilometer. Och allt detta förvirrar inte någon när man använder ordet "partikel" till foton.
Till exempel är i en femtosekund laser med en lång puls i 100 femtosekunder lång puls (foton) 30 mikron. För referens i en transparent kristall är avståndet mellan atomer ca 3 ångström. Hur kan fotonen flyga storleken varav flera gånger avståndet från atomen till atomen?
Men idag är fysik inte blyg att fungera med begreppet kvant, foton eller partikel i förhållande till ljus. Att bara inte uppmärksamma det faktum att det inte passar in i standardmodellen som beskriver frågan och de lagar som den existerar.
Huvudegenskaperna hos ljuset som en vågprocess är frekvensen n och våglängden L. De korpuskulära egenskaperna hos ljuset kännetecknas av fotoner. Varje foton har energi
e f \u003d hn, (5.1)
och impuls
. (5.3)
Formel (5.3) fastställer förhållandet mellan de våg- och korpuskulära egenskaperna hos ljuset.
I detta avseende antogs att den dubbla naturen innehöll inte bara ljuset, utan också till partiklar av materia, i synnerhet en elektron. År 1924 uttryckte Louis de Broglil följande hypotes: En vågprocess är ansluten till en elektron, vars våglängd är lika med
där H \u003d 6,63 × 10 -34 J × C är en konstant planka, M - elektronens massa, V är elektronhastigheten.
Beräkningar har visat att våglängden associerad med en rörlig elektron har samma ordning som röntgenvåglängden (10-10 ^ 10-13 m).
Från Formel de Broglie (5.4) kan det ses att partiklarnas vågegenskaper endast är väsentliga i de fall där värdet av den permanenta nivån H-försummelse är omöjligt. Om det är under förutsättningarna för detta problem kan vi anta att H ® 0, då och L®0 och partiklarnas vågegenskaper kan försummas.
5,2. Experimentell rationale för CorpSillo - Wave Dualism
Debriels hypotes fick experimentell bekräftelse i experimenten av K. Davisson och L. Jermer (1927), P.S. Tartakovsky (1927), L.M. Bieberman, N.G. Sushkin och V.A. Tillverkare (1949) och andra.
I experimenten av Davisson och Jermer (fig 5.1) ledes elektroner från en elektronpistol med en smal stråle på nickelkristallen, vars struktur är välkänd.
Fig. 5,1. Delonise och Jerome Experience Scheme
Elektronerna som reflekteras från kristallens yta föll i mottagaren ansluten till galvanometern. Mottagaren rörde sig längs bågen och fångade elektroner reflekterade i olika vinklar. Ju fler elektroner slog mottagaren, desto större är strömmen registrerad av en galvanometer.
Det visade sig att vid en given vinkel av förekomst av en elektronstråle och förändrade skillnaden i potentialer U, accelererande elektroner, ändrade jag inte monotont, men hade ett antal maxima (fig 5.2).
Fig. 5,2. Beloppet av strömmen från den accelererande potentiella skillnaden i experimenten av Davisson och Jermera
Det resulterande schemat föreslår att reflektionen av elektronerna inte uppträder vid vilken som helst, och med strängt definierade värden U, d.v.s. Med strängt definierade hastigheter av V-elektroner. Detta beroende ansågs endast på grundval av idéer om elektroniska vågor.
För att göra detta, uttrycka elektronhastigheten genom accelerationsspänning:
och vi hittar elektronens Debroille våglängd:
(5.6)
För elektronvågorna som reflekteras från kristallen, såväl som för röntgenstrålar, bör tillståndet för Wolfe-Bragg utföras:
2D SINQ \u003d KL, K \u003d 1,2,3, ..., (5.7)
där d är konstanten av kristallgitteret, q är vinkeln mellan den infallande strålen och kristallens yta.
Att ersätta (5.6) i (5.7), vi hittar dessa värden av accelererande spänning som motsvarar maximalt reflektion och följaktligen den maximala strömmen genom galvanometern:
(5.8)
De värden som beräknas enligt denna formel med Q \u003d CONST är helt förenliga med resultaten av Davisson och Jermer Experiments.
I experimenten av P.S. Tartakovsky Crystal ersattes av en tunn film av den polykristallina strukturen (fig 5.3).
 |
Fig. 5,3. Schema av experiment P.S. Tartakovsky
Tomma filmelektroner gav diffraktionscirklar på skärmen. En liknande bild observerades under spridningen av röntgenstrålar på polykrystaller. I diametrar av diffraktionskretsar är det möjligt att bestämma vågens gudomliga våglängdslängd. Om L är känt, tillåter diffraktionsmönstret att döma kristallens struktur. Denna metod för studiens metod kallas elektronstelefoner.
Lm Bieberman, N.G. Dryshkin och V.A. Tillverkaren utfördes experiment på diffraktion av singel, växelvis flygelektroner. Separata elektroner föll i olika punkter på skärmen, vid första anblicken, spridda slumpmässigt. Under spridning av ett stort antal elektroner visade sig emellertid att punkterna av elektron som slås på skärmen fördelas så att maxima och minimaformen, dvs. Med en lång exponering erhölls samma diffraktionsmönster, vilket ger elektronstrålen. Detta indikerar att varje enskild elektron är besatt av vågegenskaperna.
Diffraktionsfenomen observerades i experiment inte bara med elektroner, men också med protoner, neutroner, atom- och molekylära balkar.
