Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 27
Волновая теория фотона Если взять несколько шестигранников разных размеров и разместить их на наклонной плоскости, то все они будут скатываться вниз с одной и той же постоянной скоростью Таблица 1. Кинематические параметры движения тел. 0,008 0,010 0,0!3 2,43 2,30 2,05 0,83 0,89 0,99 - - - 0,0065 0,0080 0,0130 5,68 5,67 5,67 0,18 0,18 0,18 27,69 22,50 13,85 Обратим внимание на то, что при увеличении радиуса Начнем с вывода уравнений движения центра масс Так как центр масс Амплитуда Обратим внимание на небольшую величину амплитуды Уравнения движения центра масс Если фотон движется относительно неподвижной системы отсчета ХОУ со скоростью Обратим внимание на то, что в уравнениях где Представим траектории точек Радиус окружности, описываемой точкой Рис. 1. Траектории движения точек М – обыкновенная циклоида; N – удлинённая циклоида; К – укороченная циклоида; Радиус окружности, описываемой точкой Так как у модели фотона амплитуда Результаты табл. 1 требуют, чтобы математическая модель, описывающая скорость центра масс шестигранника, а значит и фотона, не зависела бы от его радиуса Если считать, что движение фотона эквивалентно движению шестигранника, то График скорости центра масс фотона показан на рис. 2, а. Как видно, скорость центра масс Поскольку сила инерции направлена противоположно ускорению, то касательная составляющая силы инерции Несмотря на сложность переменной составляющей математической модели (108), касательная сила инерции, действующая на центр масс фотона, изменяется синусоидально (рис 2, b). Это значит, что она генерирует прямолинейное движение фотона так же, как и сила инерции, движущая автомобиль (рис. 2, b) или силы инерции дисбалансов, вращающие потребителя механической энергии электромотора, о которых мы подробно расскажем в ответах на вопросы. Уравнения движения центра масс Уравнения абсолютного движения центра масс одного электромагнитного поля фотона, то есть движение относительно неподвижной системы отсчета Это – уравнения волнистой циклоиды. Они позволяют легко определить все кинематические характеристики центров масс электромагнитных полей фотона. Итак, мы получили уравнения, которые точнее уравнения Луи Де Бройля и уравнения Шредингера описывают движение фотона. Однако, если появляются более точные математические соотношения для описания поведения какого-либо объекта, то менее точные обязательно должны содержаться в них и быть их следствиями. Этому требованию полностью отвечают соотношения, описывающие движение центра масс фотона. Чтобы получить волновое уравнение Луи Де Бройля, надо вывести процесс описания движения центра масс фотона за рамки аксиомы Единства пространства - материи - времени. Для этого надо взять одно из уравнений, например, уравнение. Обращаем внимание читателя на то, что эта операция автоматически выводит процесс описания движения центра масс фотона за рамки аксиомы Единства пространства - материи - времени. Чтобы привести это уравнение к виду, необходимо ввести в него координату Учитывая, что Обозначим: тогда Нетрудно показать, что уравнение Луи – Де Бройля легко приводится к уравнению Шредингера. Для этого выразим из формул (86) и (92) частоту Введем новое обозначение функции и подставим в неё значения. При фиксированном Дифференцируя уравнение дважды по Если с помощью соотношения описывать поведение электрона в атоме, то надо учесть, что его кинетическая энергия Откуда Подставляя результат в уравнение, имеем Известно, что полная энергия электрона С учетом этого уравнение принимает вид дифференциального уравнения Э. Шредингера. Из изложенного следует, что результат решения уравнения есть функция, работающая за рамками Аксиомы Единства пространства – материи – времени. Если в функции разделить переменные которое работает в рамках аксиомы Единства, поэтому оно должно давать точный результат, соответствующий эксперименту. И это действительно так. Оно рассчитывает спектр атома водорода. Происходит это потому, что энергии связи электрона с протоном зависят только от расстояния между протоном и электроном и не зависят от времени. Таким образом, мы вывели постулированные раннее математические модели квантовой механики, описывающие поведение фотона. Мы показали, что уравнение Луи Де Бройля и трехмерное уравнение Шредингера работают за рамками аксиомы Единства пространства - материи – времени. Далее, при анализе других физических явлений, в которых явно проявляется поведение фотонов, мы получим аналитически остальные и многие другие, в том числе и новые математические модели. Итак, мы оставляем в покое почти все математические формулы, которые давно применяют для описания поведения фотона. В этом смысле у нас нет ничего нового, мы только подтвердили достоверность этих формул и дополнили их уравнениями, описывающими движение центра масс фотона в рамках аксиомы Единства пространства – материи – времени. Поскольку основные математические модели, описывающие главные характеристики фотона, выведены аналитически из анализа движения его модели, то это является веским основанием для использования этой модели при интерпретации результатов всех экспериментов, в которых участвуют фотоны. Количество таких экспериментов неисчислимо, поэтому мы будем рассматривать лишь те из них, которые носят обобщающий характер. Самая большая совокупность экспериментальных данных, в которых зафиксировано поведение фотонов – шкала электромагнитных излучений, представленная в таблицах 1. Мы будем обращаться к этим таблицам при интерпретации почти всей совокупности экспериментов с участием фотонов, а сейчас определим лишь интервал изменения длины волны фотонов. Длина волны электромагнитного излучения изменяется в интервале Материальная плотность базового кольца Материальная плотность базового кольца фотона, соответствующего максимальной длине волны электромагнитного излучения Теперь ясно, что максимальную проницаемость гамма фотона обеспечивает его минимальный размер (радиус Вряд ли возможно формирование ньютоновских и электромагнитных сил при такой небольшой материальной плотности базового кольца фотона. Поэтому должен существовать предел максимальной длины волны Дальше мы проведём детальное обоснование где Фотоны с такой длиной волны соответствуют реликтовому диапазону Их масса равна Плотность материального кольца такого фотона будет равна или Таким образом, в Природе нет фотонов с длиной волны или радиусом вращения, большим 0,052м. Конечно, эта величина будет ещё уточняться, но в любом случае она будет иметь значения, близкие к 0,052м. Итак, фотонная шкала электромагнитных излучений начинается с реликтового диапазона. Минимальную энергию Максимальную энергию Как видно, самый маленький фотон - гамма-фотон, а самый большой фотон - инфракрасный фотон реликтового диапазона. Таким образом, максимальная длина волны единичных фотонов соответствует реликтовому диапазону, а минимальная - гамма диапазону. От реликтового диапазона до гамма диапазона длина волны фотона уменьшается, примерно, на 15 порядков, а частота увеличивается настолько же.
|