![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
11) Гипотеза и формула Планка.
В 1900 г. немецкий физик М. Планк своими исследованиями продемонстрировал, что излучение энергии происходит дискретно, определенными порциями — квантами, энергия которых зависит от частоты световой волны. Теория М. Планка не нуждалась в концепции эфира и преодолевала противоречия и трудности электродинамики Дж. Максвелла. Эксперименты М. Планка привели к признанию двойственного характера света, который обладает одновременно корпускулярными и волновыми свойствами. Понятно, что такой вывод был несовместим с представлениями классической физики. Теория М. Планка положила начало новой квантовой физики, которая описывает процессы, протекающие в микромире. При переходе электрона из одного состояния в другое, испускается фотон, частота которого определяется формулой v=E1-Ek/h .
13. Обратимся к формуле Де Бройля (1924 год):
для расчета длины волны колебаний частицы с массой m и скоростью V. В формуле мы видим основные параметры эфира – заряд, составляющий виртуальный диполь электрон-позитрон, плечо диполя и его предельную деформацию, магнитную и диэлектрическую постоянные вакуума. Частица, двигаясь в структуре эфира, испытывает поперечные колебания с частотой f = c / λ. Таким образом, данная частота или данная длина волны образуется только при движении частицы в эфире. А так как в физике эфир выброшен из рассмотрения, то остается только утверждать, что существует парадокс. В чем он состоит? Волна в чистом виде – это гармоническое явление, бесконечное на пути движения. И это понятие противоречит тому, что частица есть ограниченный в пространстве объект. Полная несовместимость понятий «волна» и «частица» настолько поразили воображение физиков, что они вынуждены утверждать, что не существует такое понятие, как траектория частицы, оно выходит за рамки здравого смысла. Ибо в полной пустоте нет причины для волнообразного движения частицы кроме того, что частица унаследовала волновые свойства от рождения... На самом деле частица движется по винтовой траектории с шагом винта λ. На память приходит геометрическое построение учительницы В.А.Быковой, которая много лет назад начертила прохождение частиц с винтовой траекторией через щели дифракционной решетки. На воображаемом экране она получила точную интерференционную картину. Свой чертеж она показала академику Лаврентьеву, который сказал примерно так: «Картина любопытная, но в физических журналах Вас не поймут».Таким образом, нет загадки дуализма, загадки волнового характера частицы. Отказав эфиру в существовании, современная физика отреклась в микромире от таких понятий, как траектория движения частиц. И встала недоуменно перед загадкой волна-частица. Эта загадка исчезает при движении частицы в эфире. У частицы нет врожденной длины волны – это она движется по винтовой траектории, шаг которой равен волне Де Бройля. Произошло отождествление винтообразной траектории движения частицы с самой частицей. Снова стоит повторить: частица – это частица, ее траектория – это ее траектория. Траектория может быть достаточно протяженной, чтобы ее считать приближенно гармонической.
Волны де Бройля –
волны, связанные с любой движущейся
материальной частицей. Любая движущаяся
частица (например, электрон) ведёт себя
не только как локализованный в пространстве
перемещающийся объект - корпускула, но
и как волна, причём длина этой волны
даётся формулой
=
h/р, где h = 6.6.10-34 Дж.сек
– постоянная Планка, а р – импульс
частицы. Эта волна и получила название
волны де Бройля (в честь французского
физика-теоретика Луи де Бройля, впервые
высказавшего гипотезу о таких волнах
в 1923 г.). Если частица имеет массу m и
скорость v << с (с – скорость
света), то импульс частицы р = mv и
дебройлевская длина волны связаны
соотношением
=
h/mv.
Волновые свойства
макроскопических объектов не проявляются
из-за малых длин волн. Так для тела массой
200 г, движущегося со скоростью 3 м/сек,
длина волны
10-31
см, что лежит далеко за пределами
наблюдательных возможностей. Однако
для микрочастиц длины волн лежат в
доступной наблюдению области. Например,
для электрона, ускоренного разностью
потенциалов 100 вольт, длина волны
10-8
см, что соответствует размеру атома.
Существование волн де Бройля доказано
многочисленными экспериментами, в
которых частицы ведут себя как волны.
Так при рассеянии пучка электронов с
энергией 100 эВ на упорядоченной
системе атомов кристалла, играющего
роль дифракционной решётки, наблюдается
отчётливая дифракционная картина.
Существование волн де Бройля лежит в
основе работы электронного микроскопа,
разрешающая способность которого
намного порядков выше, чем у любого
оптического микроскопа, что позволяет
наблюдать молекулы и атомы, а также в
основе методов исследования таких
сверхмалых объектов, как атомные ядра
и элементарные частицы, бомбардировкой
их частицами высоких энергий. Метод
дифракции частиц в настоящее время
широко используется при изучении
строения и свойств вещества.
12. Атом Бора-Резерфорда
Структура атомов потребуется только в рамках модели Бора-Резерфорда, с помощью которой были успешно объяснены атомные спектры в ранней квантовой теории.
В резенфордовской модели атома ядро, состоящее из тяжелых частиц, число и положительный электрический заряд которых различны у разных элементов, окружено электронами, вращающимися по концентрическим орбитам. Бор постулировал, что существуют только орбиты, радиусы которых определяются из квантового условия
mvr = nh/2pi (n=1, 2, 3:).
Здесь m - масса электрона; v - его скорость на орбите радиуса r; h - постоянная Планка. Бор также постулировал, что при переходе электрона на орбиту меньшего радиуса разность полных энергий атома излучается в форме кванта энергии излучения, а частота излучения дается соотношением
hf = dE,
где dE - разность энергий. Это - эйнштейновское условие для частоты. Наинизшее значение энергии достигается при n=1. Это значит, что электрон всегда стремится занять первую, или самую внутреннюю незанятую, орбиту. Когда он находится на этой орбите, говорят, что атом пребывает в основном состоянии. Наивысшее значение энергии, в нашем определении равное нулю, достигается, когда n, а следовательно, и r становятся бесконечно большими. Это соответствует полному удалению электрона, или ионизации.
Итак, существует бесконечный ряд
возможных разностей энергий, или частот,
соответствующих переходам в пределах
от основного состояния атома до состояния
его ионизации. Говорят, что атом
воз-бужден, если электрон находится на
какой-либо промежуточной орбите при 1<
n <
.
Обычно такие со-стояния нестабильны и
имеют очень малое время жизни. Но
существуют исключения - метастабильные
состояния, время жизни в которых
сравнительно ве-лико. Электрон
возбужденного атома не обязательно
переходит сразу на наинизший уровень,
он может совершить ряд последовательных
переходов.
13. Обратимся к формуле Де Бройля (1924 год):
для расчета длины волны колебаний частицы с массой m и скоростью V. В формуле мы видим основные параметры эфира – заряд, составляющий виртуальный диполь электрон-позитрон, плечо диполя и его предельную деформацию, магнитную и диэлектрическую постоянные вакуума. Частица, двигаясь в структуре эфира, испытывает поперечные колебания с частотой f = c / λ. Таким образом, данная частота или данная длина волны образуется только при движении частицы в эфире. А так как в физике эфир выброшен из рассмотрения, то остается только утверждать, что существует парадокс. В чем он состоит? Волна в чистом виде – это гармоническое явление, бесконечное на пути движения. И это понятие противоречит тому, что частица есть ограниченный в пространстве объект. Полная несовместимость понятий «волна» и «частица» настолько поразили воображение физиков, что они вынуждены утверждать, что не существует такое понятие, как траектория частицы, оно выходит за рамки здравого смысла. Ибо в полной пустоте нет причины для волнообразного движения частицы кроме того, что частица унаследовала волновые свойства от рождения... На самом деле частица движется по винтовой траектории с шагом винта λ. На память приходит геометрическое построение учительницы В.А.Быковой, которая много лет назад начертила прохождение частиц с винтовой траекторией через щели дифракционной решетки. На воображаемом экране она получила точную интерференционную картину. Свой чертеж она показала академику Лаврентьеву, который сказал примерно так: «Картина любопытная, но в физических журналах Вас не поймут».Таким образом, нет загадки дуализма, загадки волнового характера частицы. Отказав эфиру в существовании, современная физика отреклась в микромире от таких понятий, как траектория движения частиц. И встала недоуменно перед загадкой волна-частица. Эта загадка исчезает при движении частицы в эфире. У частицы нет врожденной длины волны – это она движется по винтовой траектории, шаг которой равен волне Де Бройля. Произошло отождествление винтообразной траектории движения частицы с самой частицей. Снова стоит повторить: частица – это частица, ее траектория – это ее траектория. Траектория может быть достаточно протяженной, чтобы ее считать приближенно гармонической.
Волны де Бройля –
волны, связанные с любой движущейся
материальной частицей. Любая движущаяся
частица (например, электрон) ведёт себя
не только как локализованный в пространстве
перемещающийся объект - корпускула, но
и как волна, причём длина этой волны
даётся формулой
=
h/р, где h = 6.6.10-34 Дж.сек
– постоянная Планка, а р – импульс
частицы. Эта волна и получила название
волны де Бройля (в честь французского
физика-теоретика Луи
де Бройля, впервые высказавшего
гипотезу о таких волнах в 1923 г.). Если
частица имеет массу m и скорость v << с
(с – скорость света), то импульс частицы
р = mv и дебройлевская длина волны связаны
соотношением
=
h/mv.
Волновые свойства
макроскопических объектов не проявляются
из-за малых длин волн. Так для тела массой
200 г, движущегося со скоростью 3 м/сек,
длина волны
10-31
см, что лежит далеко за пределами
наблюдательных возможностей. Однако
для микрочастиц длины волн лежат в
доступной наблюдению области. Например,
для электрона, ускоренного разностью
потенциалов 100 вольт, длина волны
10-8
см, что соответствует размеру атома.
Существование волн де Бройля доказано
многочисленными экспериментами, в
которых частицы ведут себя как волны.
Так при рассеянии пучка электронов с
энергией 100 эВ на упорядоченной
системе атомов кристалла, играющего
роль дифракционной решётки, наблюдается
отчётливая дифракционная картина.
Существование волн де Бройля лежит в
основе работы электронного микроскопа,
разрешающая способность которого
намного порядков выше, чем у любого
оптического микроскопа, что позволяет
наблюдать молекулы и атомы, а также в
основе методов исследования таких
сверхмалых объектов, как атомные ядра
и элементарные частицы, бомбардировкой
их частицами высоких энергий. Метод
дифракции частиц в настоящее время
широко используется при изучении
строения и свойств вещества.