авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 10 |

«Ф.М. КАНАРЁВ ФИЗИКА МИКРОМИРА Учебник атом графита ………….2013 2 Канарёв Ф.М. Physics of a ...»

-- [ Страница 6 ] --

b)схема эксперимента по формированию магнитных полей электронами e, движущимися по проводам Таблица 32. Углы отклонения стрелок компасов A и B при различных токах, град, град.

Ток, I A 1,0 А 34,0 33, 2,0 А 48,0 50, 3,0 А 57,0 58, Те же электроны, которые движутся по правому проводу (рис. 112) с севера (N) на юг (S), формируют во круг него противоположно направленное магнитное поле и стрелки аналогичных компасов С и D отклоняются про тивоположно отклонению стрелок компасов А и В (рис.

112). На рис. 113 представлены схемы магнитного поля вокруг провода с током. Вполне естественно, что это поле формируют электроны (рис. 110), движущиеся по проводу (рис. 112).

Из схемы магнитного поля вокруг провода (рис.

113, а) следует, что оно может быть сформировано лишь в том случае, если северные магнитные полюса электронов (рис. 110) направлены вверх, в сторону (северного) ми нусового конца провода, а южные - вниз, в сторону плю сового конца провода (рис. 112). На рис. 113, b электро ны в проводе движутся вниз. Направление магнитного поля, сформировавшегося вокруг провода, указывает на то, что спины h электронов и их магнитные моменты M e направлены в сторону движения электронов. Это значит, что южные магнитные полюса электронов оказываются в их верхней части, а северные – в нижней. Из этого следу ет, что в верхней части этого провода – знак плюс (+), а в нижней – знак минус (-), то есть, плюсовой (+) конец провода эквивалентен южному магнитному полюсу (S), а минусовой (-) – северному (N).

Рис. 113. Схема движения электронов e в проводе от плюса (+) к минусу (-) и формирования вокруг него маг нитного поля, северный полюс (N) которого соответствует минусу (-), а южный (s) – плюсу (+) Итак, результаты простого, школьного экспери мента, представленные на рис. 112, b и в табл. 33, показы вают, что направление магнитного поля, формирующего ся вокруг провода, совпадает с направлением вращения свободных электронов e в нём (рис. 112, b и 113), поэто му направление тока совпадает с направлением дви жения электронов.

Таким образом, направление силовых линий маг нитного поля, образующегося вокруг провода с током, со ответствуют такой ориентации свободных электронов в нём, при которой они движутся от плюса к минусу, ори ентируясь так, что южные полюса магнитных полей элек тронов оказываются направленными к плюсовому концу провода, а северные - к минусовому (рис. 112, b и 113).

Этот простой эксперимент ярко демонстрирует, что, если источником питания является аккумулятор или батарея, то электроны движутся по проводам от плюса (рис. 112, b, 113) к минусу. Такая картина полностью со гласуется со структурой электронов (рис. 110) и одно значно доказывает, что свободные электроны провода с постоянным напряжением повёрнуты южными маг нитными полюсами к положительному концу провода, а северными – к отрицательному. В этом случае не тре буется присутствие в проводах свободных протонов для формирования положительного потенциала, так как сво бодные электроны провода формируют на его концах не разноимённые электрические заряды, а разноимённые магнитные полюса.

Из новых представлений о поведении электронов в проводе следует необходимость заменить представле ния о плюсовом и минусовом концах проводов сети с по стоянным напряжением на концы с северным и южным магнитными полюсами. Однако, процесс реализации этой необходимости будет длительный. Но он, как мы увидим дальше, неизбежен, так как углубление представлений о реальных электродинамических процессах невозможно без новых условностей в обозначении концов электриче ских проводов.

9.3.Электроны в проводе с постоянным напряжением Модель электрона, представленная на рис. 110, по зволяет описать его поведение в проводе с постоянным напряжением (рис. 114).

Чистое постоянное напряжение V (рис. 114) име ют батареи и аккумуляторы. Однако, этим понятием обо значают и выпрямленное переменное напряжение, поэто му при анализе поведения электрона в проводе надо учи тывать этот факт.

Рис. 114. Схема движения электронов в проводе с посто янным напряжением от южного полюса S (+) к северному полюсу N (-), в разомкнутой цепи, то есть в пространстве от конца провода к электронно-лучевой трубке - от мину са (-) к плюсу (+) Схема ориентации электронов при их движении вдоль провода с постоянным напряжением показана на рис. 114. Она следует из структуры электрона (рис. 110) и магнитного поля, формирующегося вокруг провода с по стоянным напряжением (рис. 113, а и b). Как видно (рис.

114), электроны выстраиваются в проводах так, что век торы их магнитных моментов М е и спинов h оказыва ются направленными в сторону движения от плюса к ми нусу.

Таким образом, южные полюса всех свободных электронов в проводе с постоянным напряжением оказы ваются сориентированными к плюсовому ( S ) концу провода. Северные полюса всех свободных электронов оказываются сориентированными к другому концу прово да ( N ) (рис. 114). Если провод разомкнут, как в электронно-лучевой трубке, то в разомкнутой части цепи (в пространстве) электроны движутся от минусового кон ца разомкнутой цепи к плюсовому экрану (рис. 114).

Чтобы понимать основания для введения пред ставлений о том, что плюсовой конец провода соответст вует южному магнитному полюсу электрона, а минусовый – северному, надо иметь в виду, что в проводе нет сво бодных протонов, поэтому некому в нём формировать по ложительный знак заряда. Есть только свободные элек троны, а они имеют один знак заряда, но два магнитных полюса: южный (S) и северный (N).

Дальше мы увидим, как из такой условности выте кают следствия, объясняющие такое обилие электриче ских эффектов, что данная гипотеза уверенно завоёвыва ет статус постулата.

Анализируя описываемый процесс движения сво бодных электронов в проводе, надо иметь представления о разнице между размерами атомов и электронов, кото рые оказываются в промежутках между атомами. При мерная разница известна. Размеры электронов 10 12 м, а размеры атомов 10 9 м. Тысячекратная разница в разме рах - достаточное условие для перемещения электронов в проводе между атомами и молекулами.

Тем не менее, заряды и магнитные поля свобод ных электронов не безразличны для зарядов и магнитных полей электронов, связанных с атомами и молекулами.

Они оказываются достаточными, чтобы, воздействуя на валентные и другие связанные электроны атомов, застав лять их излучать фотоны.

Таким образом, приложенное постоянное напря жение не только перемещает свободные электроны вдоль провода, но генерирует фотоны, нагревающие провод.

Чем больше приложенное напряжение, тем больше ско рость движения электронов в проводе и интенсивнее их действие на связанные электроны, которые излучают фо тоны с большей энергией, нагревая провод.

Нетрудно видеть, что переменное (синусоидаль ное) напряжение заставит электроны вращаться так, что концы векторов магнитных моментов М е электронов и общих моментов М 0 совокупностей электронов, а также векторы их спинов h будут описывать окружности. Про цессы изменения напряжения, тока и напряжённости магнитного поля Н е возникающего при этом вокруг про вода (рис. 113, а и b), принимают синусоидальный харак тер.

9.4. Электроны в проводе с переменным напряжением Сейчас мы увидим, что изменение знака амплиту ды синусоидального напряжения – результат изменения направления электронов в проводе в интервале одного пе риода колебаний. Последовательность этих изменений представлена на рис. 115, a, b, c, d и e. Из них и следует закон формирования синусоидального характера изме нения переменного напряжения.

Вполне естественно предположить, что при макси мальном положительном напряжении все свободные электроны в проводе ориентированы одинаково и векторы их магнитных моментов и спинов направлены в сторону движения электронов вдоль провода (рис. 115, а) от юж ного полюса S (+) к северному N (-) концам провода, ко торые пока обозначаются знаками плюс (+) и минус (-). В этот момент напряженность Н е магнитного поля вокруг провода максимальна.

Схема поворота векторов спинов и магнитных мо ментов электронов на 90 0 и падение напряжения V до ну ля представлена на рис. 115, b. Вполне естественно, что в этом случае магнитное поле вокруг провода (рис. 113, a) отсутствует и напряжение равно нулю (V 0).

Когда векторы спинов и магнитных моментов электронов повернутся на 180 0 от исходного положения, то знаки магнитной полярности на концах провода (по существующим представлениям знаки электрического по тенциала) поменяются на противоположные и направле ние магнитного поля вокруг провода (рис. 113) также из менится на противоположное, а амплитуда напряжения V примет максимальное отрицательное значение (рис. 115, с).

Через следующие четверть периода направления векторов магнитных моментов М е и спинов h окажутся перпендикулярными оси провода (рис. 115, d). Магнитное поле вокруг провода (рис. 113, а) в этот момент исчезает, а величина напряжения V будет равна нулю (рис. 117, d).

Векторы магнитных моментов и спинов свободных электронов займут исходную позицию (рис. 115, а) через следующие четверть периода (рис. 115, е). В этот момент направление магнитного поля вокруг провода окажется соответствующим исходному положению (рис. 115, а) и амплитуды напряжения и напряжённости магнитного по ля вокруг провода (рис. 113) максимальны. Так ведут себя свободные электроны в проводах, формируя синусои дальные законы изменения напряжения, тока и напря жённости магнитного поля вокруг провода.

Рис. 115. Схемы изменения направления векторов магнитных моментов М е и спинов h свободных электронов в проводе с переменным напряжением Это даёт нам основание написать уравнения их из менения в таком виде:

U U 0 cos ;

(258) I I 0 cos ;

(259) H H 0 cos. (260) Вполне естественно предположить, что описан ным процессом изменения ориентации электронов в про водах управляют магнитные полюса магнитов первичных источников питания, например, генераторов электростан ций.

Главная особенность описанного процесса – син хронность синусоидального изменения напряжения U, то ка I и напряженности H магнитного поля вокруг провода.

Дальше мы увидим, что при появлении в электри ческой цепи ёмкости и индуктивности синхронность из менения напряжения, тока и напряжённости магнитного поля нарушается.

Описанный процесс показывает, что при перемен ном напряжении количество электронов в рассматривае мом сечении провода не изменяется, а изменяется лишь их ориентация, которая изменяет направление магнитного поля вокруг провода, характеризуемого вектором М (рис. 113, b и 114).

Из описанного процесса поведения электронов в проводе с переменным напряжением обычной электриче ской сети следует, что свободные электроны меняют в ней своё направление с частотой сети, равной 50 Гц.

Если сравнивать поведение свободных электронов в проводе с постоянным напряжением (рис. 114), где электроны не меняют свою ориентацию, то потери энер гии в проводе с переменным напряжением больше, чем с постоянным. Это хорошо известный факт.

В проводе с переменным напряжением (рис. 115) расходуется дополнительная энергия на изменения на правлений векторов спинов и магнитных моментов элек тронов, на периодичность формирования магнитного поля вокруг провода. Далее, резкое изменение направления векторов спинов и магнитных моментов свободных элек тронов изменяет скорость их вращения относительно сво их осей, что приводит к излучению фотонов. При этом надо иметь в виду, что меняющаяся полярность магнитно го поля М 0 вокруг провода действует не только на сво бодные электроны, но и на валентные электроны атомов в молекулах и электроны атомов, не имеющие валентных связей. В результате они тоже могут излучать фотоны и увеличивать потери энергии.

Наиболее простой пример явного проявления яв ления потерь энергии – спираль электрической лампочки накаливания или спираль электрической плиты. Перемен ные магнитные поля вокруг нитей спирали значительно больше шага спирали. В результате они перекрывают друг друга и таким образом увеличивают интенсивность дейст вия на связанные электроны атомов материала спирали и они, возбуждаясь, начинают излучать фотоны, накаливая спираль электрической лампочки. При этом длина волны излучаемых фотонов (цвет спирали) зависит от прило женного напряжения и величины тока. Чем они больше, тем больше электронов проходит в единицу времени в каждом сечении провода спирали, которые увеличивают напряжённость магнитного поля, возникающего вокруг провода спирали, а это поле в свою очередь интенсивнее действует на связанные электроны молекул, заставляя и их терять больше массы в одном акте излучения фотонов.

Известно, чем больше масса фотона, тем меньше длина его волны. Следовательно, процессом изменения длины волны излучаемых фотонов можно управлять, из меняя интенсивность воздействия магнитных полей на электроны. Эта, экспериментально разработанная проце дура, достигла, можно сказать, предельного совершенства в современной электронике, но теоретики далеки от по нимания тонкостей этого совершенства.

9.5. Принципы работы электромоторов и электрогенераторов Принципы работы электромотора и электрогенера тора были открыты Майклом Фарадеем в начале 19-го ве ка. Считается, что в его опытах наглядно проявилась связь между электрическими и магнитными явлениями. Одна ко, сейчас мы покажем, что эта наглядность оказалась ошибочной. Проводник с током перемещается в магнит ном поле постоянного магнита не в результате взаимо действия электрического поля с магнитным, а в результа те взаимодействия магнитного поля постоянного магнита и магнитного поля вокруг проводника, формируемого движущимися в нём электронами.

Чтобы понять это, надо разобраться с процессом взаимодействия магнитных силовых линий, формируемых обычными стержневыми постоянными магнитами (рис.

116). Как видно (рис. 116, а), у разноименных магнитных полюсов, сближающих друг друга, магнитные силовые линии в зоне контакта полюсов (рис. 116, а, точки а) на правлены навстречу друг другу N S, а у одноимен ных магнитных полюсов, отталкивающих друг друга (рис. 116, b, точки b), направления магнитных силовых линий в зоне контакта полюсов совпадают S S.

Рис. 116. Схема взаимодействия магнитных силовых линий стержневых магнитов Из описанного процесса взаимодействия магнит ных полюсов постоянных магнитов следует, что если у двух параллельных проводов ток будет течь в одном на правлении (рис. 117, а), то силовые линии магнитных по лей, формирующихся в плоскости, перпендикулярной проводам, в зоне их контакта будут направлены навстречу друг другу и провода будут сближаться, как разноимен ные полюса магнитов (рис. 117, а). Это полностью соот ветствует результатам давно проведённых экспериментов.

Если же направление тока у параллельных прово дов будет противоположно (рис. 117, b), то направления магнитных силовых линий, образующихся при этом маг нитных полей, будут совпадать по направлению в зоне их контакта и такие провода будут удаляться друг от друга, как и одноименные полюса стержневых магнитов (рис.

117, b).

А теперь обратим внимание на взаимодействие си ловых линий магнитного поля постоянного магнита с си ловыми линиями магнитного поля, формируемого элек тронами, движущимися от плюса к минусу по проводу (рис. 118). В зоне D силовые линии направлены навстречу друг другу, поэтому они сближаются, как и силовые ли нии магнитных полей двух проводов с равнонаправлен ным током (рис. 117, а). В результате возникает сила F, смещающая провод влево.

Рис. 117. Схема взаимодействия магнитных полей параллельных проводов с током С другой стороны провода, в зоне А, направления силовых линий постоянного магнита и магнитного поля, сформированного движущимися по проводу электронами, совпадают по направлению. В этом случае, как следует из рис. 117, b, силовые линии отталкиваются и также форми руют силу, направленную влево. Так формируется сум марная сила, перемещающая провод с током в магнитном поле.

Как видно, перемещение провода происходит в ре зультате взаимодействия магнитных полей постоянного магнита и магнитного поля провода с током. Нет здесь взаимодействия электрического и магнитного полей, на котором базируется теория всей современной электротех ники.

Рис. 118. Схема движения провода с током в магнитном поле Если же в магнитном поле движется провод без то ка (рис. 119), то в нём генерируется напряжение. Внеш нее магнитное поле ориентирует свободные электроны в проводе так, чтобы магнитные силовые линии их сум марного магнитного поля вокруг провода формировали сопротивление его перемещению (рис. 119).

Движение электронов вдоль провода (рис. 119) от плюса к минусу возникает благодаря принудительному перемещению провода со скоростью V в магнитном поле постоянного магнита в левую сторону.

В зоне D магнитные силовые линии постоянного магнита и магнитные силовые линии провода с током на правлены в одну сторону и буду отталкиваться друг от друга, препятствуя перемещению провода в левую сторо ну. В зоне А указанные силовые линии будут направлены навстречу друг другу и будут сближаться и также пре пятствовать перемещению провода в левую сторону (рис.

119). Из этого следует, что перемещение электронов вдоль провода от плюса к минусу возможно только при прину дительном перемещении провода в левую сторону.

Рис. 119. Схема генерирования тока в проводе, движущемся в магнитном поле Таким образом, работа электромоторов и электро генераторов базируется на взаимодействии только маг нитных полей, но не магнитных и электрических, как счи талось ранее.

9.6. Принцип работы диода Ортодоксальная физика не имеет приемлемого ва рианта объяснения принципа работы диода. Он проясня ется лишь при наличии модели электрона и знания зако нов его поведения в проводах с постоянным и перемен ным напряжением, которые мы уже описали.

Существующая интерпретация работы полупро водников и диодов базируется на понятии дырочной про водимости. Приводим текст определения понятия «дыр ка» из Физического энциклопедического словаря. М. «Со ветская энциклопедия» 1984г. 186с. «…..Дырка – поло жительный заряд е, имеющий энергию, равную энергии отсутствующего электрона с обратным знаком».

Странное определение. Но надо учитывать, что это были первые представления о сути работы полупроводни ков. Теперь у нас есть возможность глубже проникнуть в эту суть. Для этого надо воспользоваться принципом по следовательности анализа этого сложного явления.

Поскольку диод пропускает одни электроны и за держивает другие, то он делает это, учитывая два различ ных свойства электрона, а в заряде электрона заложено только одно свойство – отрицательный заряд. Поэтому надо включить в анализ поведения электрона в диоде и другие его характеристики. Так как электрон имеет от рицательный заряд и два магнитных полюса: северный и южный, то именно они и позволяют диоду выполнить функцию пропуска одних электронов и задержки других (рис. 110).

В этом случае сохраняются представления о ды рочной проводимости, если дырки, пропускающие и за держивающие электроны, наделить одноимённой магнит ной полярностью (рис. 120).

Теперь нам известно, что электроны не имеют ор битальных движений в атомах. Они связаны с протонами ядер линейно. Поскольку протон тоже имеет северный и южный магнитные полюса, то возможна такая совокуп ность компоновки магнитных полюсов нейтронов, прото нов и электронов, при которой на поверхности атома ока жутся электроны, на внешней поверхности которых бу дут, например, южные магнитные полюса. Далее, воз можно формирование таких молекул из этих атомов, ко торые создавали бы дырку, периметр которой и формиро вал бы дискретные магнитные поля одной полярности, например, южной (рис. 120, a).

Рис. 120. а) схема пропуска диодом электронов, имити рующих положительное напряжение;

b) схема задержки электронов, имитирующих отрицательное напряжение Мы уже показали, что положительное напряжение соответствует ориентации электронов в проводе, показан ной на рис. 120, a (слева). В этом случае к дырке диода с магнитным барьером, сформированным южными магнит ными полюсами S атомов материала диода, подходят электроны с северными магнитными полюсами N, совпа дающими с направлением движения этих электронов.

Вполне естественно, что дырка диода с южным магнит ным барьером пропустит электроны, пришедшие к ней со своими северными полюсами. Так электроны, форми рующие напряжение с положительной амплитудой, прой дут через диод.

Во второй половине периода изменения направле ния векторов магнитных моментов и спинов электронов у диодной дырки окажутся электроны с южными магнит ными полюсами, направленными в сторону их движения (рис. 120, b). Вполне естественно, что диодный барьер, сформированный из южных магнитных полюсов электро нов атомов, не пропустит такие электроны. Неудачливым электронам придётся ждать ещё пол периода, а величина напряжения в этот момент на проводе за диодом будет равна нулю (V=0). После этого электроны окажутся по вернутыми к диодной дырке северными магнитными по люсами и она пропустит их, как своих (рис. 121) и осцил лограммы напряжения и тока (рис. 122, 123) зафиксирует этот факт.

Рис. 121. Схема формирования диодом выпрямленного напряжения Рис. 123. Ток Рис. 122. Напряжение Описанная закономерность работы диода следует из эксперимента, схема которого, представлена на рис.

121. Обратим внимание на простоту электрической схе мы рассматриваемого эксперимента. В ней нет ни ёмко сти, ни индуктивности.

Осциллограммы напряжения и тока, выпрямлен ные диодом, показаны на рис. 122 и 123. Как видно, диод пропускает положительные значения переменного на пряжения (рис. 122) и переменного тока (рис. 123), когда электроны, подошедшие к дырке, оказываются поверну тыми к ней северными магнитными полюсами (рис. 120, а) и не пропускает отрицательные составляющие напря жения и тока, когда электроны оказываются повернутыми к дыркам южными магнитными полюсами (рис. 120, b).

9.7. Зарядка диэлектрического конденсатора Ошибочность существующей интерпретации рабо ты конденсатора особенно очевидна. Она базируется на присутствии в электрической цепи положительных и от рицательных зарядов. Носители этих зарядов известны:

протон и электрон. Однако, также известно, что они чув ствуют присутствие друг друга на расстоянии в тысячу раз большем размера электрона и в миллион раз большем размера протона. Даже такое их далёкое соседство закан чивается процессом формирования атомов водорода, ко торые существуют лишь в плазменном состоянии при температуре до 10000 С. Это происходит, например, в процессах удаления электронов и протонов от Солнца и последующего объединения их в атомы водорода. Так что совместное присутствие протонов и электронов в свобод ном состоянии в проводниках полностью исключается, поэтому положительный и отрицательный потенциалы на пластинах диэлектрического конденсатора – ошибка фи зиков. Исправим её.

Сейчас мы увидим, что пластины диэлектрическо го конденсатора заряжаются не разноимённой электриче ской полярностью, а разноимённой магнитной полярно стью. При этом функции плюса принадлежат южному магнитному полюсу электрона, а функции минуса – се верному (рис. 112, b и 113). Эти полюса и формируют по лярность, но не электрическую, а магнитную. Проследим процесс зарядки диэлектрического конденсатора, чтобы увидеть, как магнитные полюса электрона формируют магнитную полярность его пластин. Известно, что между пластинами диэлектрического конденсатора находится диэлектрик D (рис. 124).

Рис. 124. Схема нашего эксперимента зарядки конденсатора Схема эксперимента по зарядке диэлектрического конденсатора показана на рис. 124. Самое главное требо вание к схеме – ориентация её с юга (S) на север (N).

Чтобы обеспечить полную изоляцию конденсатора от се ти после его зарядки, желательно использовать электри ческую вилку, включаемую в розетку сети с напряжением 220 V.

Сразу после диода показан компас 1 (К), положен ный на провод, идущий к конденсатору С. Стрелка этого компаса, отклоняясь вправо в момент включения вилки, показывает направление движения электронов (рис. 124) от точки S к нижней пластине конденсатора. Тут уместно обратить внимание на общность информации о поведении электронов в проводах, представленной на рис. 112, 113, 117 и 124.

Выше компаса 1 (рис. 124) показана схема направ ления магнитного поля вокруг провода, формируемого движущимися в нём электронами. Эта схема аналогична схемам, показанным на рис. 112.

Таким образом, электроны, прошедшие через диод, приходят к нижней пластине конденсатора, сориентиро ванными векторами спинов h и магнитных моментов М е к её внутренней поверхности (рис. 124). В результате на этой поверхности формируется северный магнитный по тенциал (N).

Вполне естественно, что к внутренней поверхности верхней пластины конденсатора электроны придут из се ти, сориентированными южными магнитными полюсами (S). Доказательством этого служит экспериментальный факт отклонения стрелки верхнего компаса 2 (К) вправо (рис. 124). Это означает, что электроны, движущиеся из сети к верхней пластине конденсатора, ориентированы южными магнитными полюсами (S) в сторону движения (рис. 125).

Таким образом, ориентацию электронов на пласти нах диэлектрического конденсатора обеспечивает прони цаемость их магнитных полей через диэлектрик. Потен циал на пластинах конденсатора один – отрицательный и две магнитных полярности: северного и южного магнит ных полюсов.

Рис. 125. Схема движения электронов к пластинам диэлектрического конденсатора На рис. 125 представлена схема, поясняющая ори ентацию электронов, движущихся к пластинам конденса тора С. Электроны приходят к нижней пластине конден сатора, сориентированными северными магнитными по люсами (N) к её внутренней поверхности (рис. 125). К внутренней поверхности верхней пластины конденсатора приходят электроны, сориентированные южными магнит ными полюсами (S).

Так электроны – единственные носители электри чества в проводах формируют на пластинах конденсатора не разноимённую электрическую полярность, а разно имённую магнитную полярность. Нет на пластинах ди электрического конденсатора протонов – носителей по ложительных зарядов.

9.8. Разрядка диэлектрического конденсатора Процесс разрядки диэлектрического конденсатора на сопротивление – следующее экспериментальное дока зательство соответствия реальности выявленной модели электрона (рис. 110) и ошибочности сложившихся пред ставлений о том, что на пластинах диэлектрического кон денсатора формируются разноимённые электрические за ряды (рис. 126).

Схема отклонения стрелок компасов (К) 1, 2, 3 и при разрядке конденсатора на сопротивление R в момент включения выключателя 5 показана на рис. 126.

Рис. 126. Схема отклонения стрелок компасов (К) в момент разрядки конденсатора Как видно (рис. 126 и 127), в момент включения процесса разрядки конденсатора, магнитная полярность на пластинах конденсатора изменяется на противополож ную и электроны, развернувшись, начинают двигаться к сопротивлению R (рис. 126, 127).

Рис. 127. Схема движения электронов от пластин конден сатора к сопротивлению R при разрядке диэлектриче ского конденсатора Электроны, идущие от верхней пластины конден сатора ориентируются южными магнитными полюсами в сторону движения, а от нижней – северными (рис. 127).

Компасы 3 и 4 (рис. 126), установленные на совокупности проводов ВА, сориентированных с юга на север, чётко фиксируют этот факт, отклонением стрелок вправо, дока зывая этим, что векторы спинов и магнитных моментов всех электронов в этих проводах направлены с юга на се вер (рис. 126, 127).

9.9. Конденсатор + индуктивность Конденсатор и индуктивность – основные элемен ты колебательных систем. Схематически они показыва ются просто (рис. 128). Считается, что одна пластина конденсатора С заряжена отрицательно, а другая положи тельно. Если конденсатор электролитический, то это со ответствует реальности, так как указанные потенциалы формируют его ионы. Другое дело провод, по которому движутся электроны. В нём не могут присутствовать од новременно и электроны, и протоны, так как их соседство автоматически заканчивается образованием атомов водо рода и плазмы с температурой до 10000 К.

Рис. 128. Схема конденсатор + катушка индуктивности Рис. 129. Схема процессов движения электронов в цепи: конденсатор – катушка индуктивности при разрядке конденсатора Таким образом, процессы, протекающие в конден саторах и катушках индуктивности, а также проводах, ко торые соединяют их, остаются скрытыми для понимания.

Попытаемся раскрыть эту таинственность. Для этого представим пластины конденсатора и провода, подходя щие к ним, в увеличенном масштабе и разместим в них модели электронов e (рис. 129). Катушку индуктивности представим в виде полутора витков и покажем направле ния движения электронов 1 и 2 в витках при разрядке конденсатора.

А теперь попытаемся найти ответ на главный во прос электродинамики: в чём сущность причины форми рующей колебательный процесс изменения напряжения в системе: конденсатор – катушка индуктивности?

Чтобы найти ответ на поставленный вопрос, про следим за движением электронов к катушке индуктивно сти (рис. 129). Главное в этом процессе – направления движения электронов из конденсатора в катушку индук тивности. Мы уже показали, что эта задача решается вполне удовлетворительно с помощью древнейшего при бора – компаса. Установим эти приборы на провода, под ходящие к катушке индуктивности, предварительно со риентировав их в направлении с юга на север (рис. 129).

Итак, проследим за движением электронов от кон денсатора к катушке индуктивности вблизи клемм этой катушки. Обратим внимание на отличия в ориентации электронов в проводах, соединяющих конденсатор и ак тивное сопротивление (рис. 129) и в проводах, соединяю щих конденсатор и катушку индуктивности (рис. 129) за фиксированные отклонением стрелок компасов.

Теперь видно, что электроны от верхней и нижней пластин конденсатора встречаются в середине катушки индуктивности одноимёнными зарядами и одноимёнными южными магнитными полюсами. Что автоматически формирует процесс их отталкивания друг от друга и они устремляются вновь к пластинам конденсатора.

Когда конденсатор заряжен, то напряжение на его пластинах в момент включения выключателя 5 макси мально и равно, например, 100 В (рис. 130, а).

Совокупность магнитных полей всех электронов во всех витках катушки (рис. 129) формирует суммарное магнитное поле, направление силовых линий которого легко определяется по направлению спинов h электронов 1 и 2. Эти электроны подходят к сечению К-К с противо положно направленными векторами спинов и магнитных моментов. Это значит, что сформированные ими магнит ные поля вокруг витков катушки, в зоне встречи электро нов (сечение К-К) направлены навстречу друг другу од ноимёнными магнитными полюсами и тоже отталкивают ся (рис. 129). Когда электроны, идущие от верхней и ниж ней пластин конденсатора С, встретятся в сечении К-К ка тушки, то конденсатор C полностью разрядится.

Итак, к моменту начала разрядки конденсатора на пряжение V на его клеммах имеет максимальное значение (рис. 130, а), ток I и напряжённость H магнитного поля катушки равны нулю (рис. 130, b и с).

В момент прихода электронов к сечению К-К ка тушки и их остановки напряжение на клеммах конденса тора оказывается равным нулю (рис. 130, a) а величины тока и напряженности магнитного поля катушки – макси муму (рис. 130, b и c).

Рис. 130. Закономерность изменения напряжения, тока и напряжённости магнитного поля при разрядке конденса тора на катушку индуктивности (рис. 129) Далее, напряжённость магнитного поля катушки начинает уменьшаться (рис. 130, b) и автоматически из меняет направление векторов спинов и магнитных момен тов электронов на противоположные и они, двигаясь на зад к конденсатору, формируют на его клеммах противо положную магнитную полярность. В момент прихода электронов к пластинам конденсатора отрицательное на пряжение на его клеммах достигает максимума (рис. 130, a), а величины обратно направленных тока и напряженно сти магнитного поля принимают нулевые значения (рис.

130, b и c).

После этого начинается второе движение электро нов от пластин конденсатора к катушке. При этом элек троны меняют направления векторов магнитных момен тов и спинов на противоположные. В результате величина противоположного (отрицательного) потенциала на пла стинах конденсатора начинает уменьшаться до нуля (рис.

130, a) а величина тока, обусловленная движением элек тронов с противоположно направленными векторами спи нов, увеличиваясь, уходит в отрицательную зону (рис.

130, b). Так же изменяется и напряженность противопо ложно направленного магнитного поля катушки (рис. 130, c).

Когда электроны повторно придут к середине се чения К-К катушки, то напряжение на клеммах конденса тора станет равным нулю (рис. 130, a) а напряженность магнитного поля катушки, сформированная электронами с направлениями векторов спинов и магнитных моментов, противоположных первому приходу электронов к середи не сечения К-К, и величина тока достигнут максималь ных отрицательных значений (рис. 130, b и c). Так форми руются синусоидальные законы изменения напряжения, тока и напряжённости магнитного поля в колебательном контуре: конденсатор + катушка индуктивности.

Обратим внимание на то, что перезарядку конден сатора осуществляет один носитель электрического заря да – свободный электрон, без участия положительно за ряженного протона, который не существует в проводах в свободном состоянии. Если конденсатор не электролити ческий, то у нас нет никакого права приписывать его пла стинам разную электрическую полярность. Они получа ют разную магнитную полярность.

Итак, у нас появилась возможность составить уравнения изменения напряжения V, тока I, и напряжён ности Н магнитного поля в колебательном контуре кон денсатор – катушка индуктивности. Поскольку в момент начала разрядки конденсатора напряжение V на его клем мах максимально, ток I и напряжённость магнитного по ля Н минимальны, то уравнения их изменения запишутся так:

U U 0 cos ;

(261) I I 0 sin ;

(262) H H 0 sin. (263) Это и есть исходные уравнения, заменяющие уравнения Максвелла при описании процессов, проте кающих в колебательном контуре конденсатор + индук тивность.

Впереди описание электростатики. Её заряды формируют магнитные полюса электронных кластеров.

Если на концах лепестков окажутся одноимённые маг нитные полюса кластеров свободных электронов, то они отталкиваются, а если разноимённые, то сближаются.

9. 10. Электростатика Электростатика – древнейший раздел физики с обилием не правильно интерпретируемых эксперимен тальных данных о положительных и отрицательных заря дах электричества. И только сейчас появились результаты исследований, доказывающих ошибочность таких пред ставлений. Оказалось, что явления и процессы электро статики формируются кластерами электронов, имеющих отрицательный заряд, но два магнитных полюса: север ный и южный, которым ошибочно приписаны знаки элек трических зарядов: минус и плюс.

Французский исследователь Ш. Дюфэ опублико вал в Мемуарах Парижской Академии наук за 1733 г. ре зультаты своих опытов, в которых он обнаружил, что су ществует стекляное и смоляное электричество. Главная особенность этих двух электричеств: отталкивать одно родное с ним и притягивать противоположное.

В 1777 году известный американский физик и по литический деятель Бенджамин Франклин предложил по нятия положительного и отрицательного заряда электри чества. Результаты своих опытов он обобщил и их глав ную суть сформулировал следующим образом.

1. Электрическая субстанция состоит из чрезвы чайно малых частиц, так как она способна проникать в обыкновенную материю, даже в самые плотные металлы, с большой легкостью, не встречая при этом заметного сопротивления.

2. Частицы электрической субстанции взаимно отталки вают друг друга, но они сильно притягиваются всей прочей ма терией.

3. Обыкновенная материя содержит (как правило) столько электрической субстанции, сколько она может заклю чать в себе. Если прибавить ей еще этой субстанции, то она разместится на поверхности и образует то, что мы называем электрической атмосферой;

в этом случае говорят, что предмет наэлектризован.

Франклин писал: “Чтобы электризовать плюс или минус, требуется знать лишь только то, что части трубки или шара, которые натираются, притягивают в момент трения электрический огонь и, значит, забирают его из предмета, которым производится натирание;

эти же самые части, как только прекратится их натирание, стремятся отдать полученный ими огонь любому предмету с мень шим его количеством”.

В России подобными экспериментами занимались Георг Вильгелм Рихман и Михаил Васильевич Ломоно сов, результаты их исследований начали публиковаться Петербургской академией наук в 1751г.

Современные учебники по физике формируют представление о положительных и отрицательных элек трических зарядах. При этом одноимённые заряды оттал киваются, а разноимённые притягиваются. Считается, что шерсть, мех, стекло, горный хрусталь и драгоценные кам ни имеют избыток положительных зарядов, а янтарь, смо лы, сургуч, воск, сера, резина и пластмассы – отрицатель ных.

Угол отклонения лепестков электроскопа возрас тает после нескольких касаний шарика электроскопа стеклянной палочкой (рис. 131, а). Считается, что это яв ляется следствием увеличения положительного заряда.

Рис. 131. Зарядка электроскопов При скольжении о шарик электроскопа пластмас совой палочки его лепестки также отклоняются (рис. 131, b). Считается, что в результате этого электроскоп заряжа ется отрицательно. Если после этого прикоснуться шари ка электроскопа, заряженного отрицательно (рис. 131, b), стеклянной палочкой, то отклонение стрелки электроско па уменьшится. Что интерпретируется, как уменьшение отрицательного заряда электричества.

Ниже текст из школьного учебника «Физика и хи мия».

Аналогичная информация о положительных и от рицательных зарядах содержится и в других школьных учебниках. Например, в учебнике «Физика и химия»

есть такой рисунок.

Вот как учебники по физике формируют представ ления школьников о положительных и отрицательных зарядах электричества (рис. 132).

Рис. 132. Взаимодействие положительных и отрицательных зарядов электричества Автор этого учебника руководствовался старыми знаниями, согласно которым в проводах могут присутст вовать, как положительные заряды + (протоны), так и от рицательные заряды (-) - (электроны). Он не знает, что протоны находятся глубоко в ядрах атомов. В свободном состоянии могут находиться лишь протоны атомов водо рода в электролитических растворах и это состояние пре дельно краткосрочное. Если бы в проводах присутствова ли одновременно свободные электроны и свободные про тоны, то их соседство автоматически заканчивалось бы формированием атомов водорода, которые существуют лишь в плазменном состоянии. Но в проводах нет плазмы, значит нет в них и протонов.

Знаки (+) и (-) устанавливаются на клеммах акку муляторов, батарей, конденсаторов, диодов, выпрямите лей и т. д. Они понимаются, как положительные и отри цательные заряды электричества – протоны и электроны.

Они же фигурируют и в неисчислимых трудах физиков – теоретиков, стремящихся описать их взаимодействия в различных физических явлениях и процессах.

Итак, в головы учеников, начиная с 5-го класса за кладывается информация о том, что положительные заря ды электричества формируются протонами, а отрицатель ные - электронами. Причём, и те, и другие одинаково от клоняют лепестки электроскопа, так как заряжают их од ноимёнными электрическими зарядами, которые отталки ваются друг от друга.

Следующий эксперимент показывает процесс раз рядки заряженного электроскопа на незаряженный (рис.

133).

Рис. 133. Выравнивание электрических потенциалов на двух электроскопах Опыт проводят следующим образом. С помощью палочки заряжают левый электроскоп до максимального отклонения стрелки, а правый оставляют незаряженным.

Затем соединяют шары диполем с неоновой лампой и на блюдают, как показания стрелки левого электроскопа уменьшаются, а правого - увеличиваются и одновременно загорается неоновая лампочка. Свечение лампы прекра щается, когда показания стрелок обоих электроскопов становятся одинаковыми. Жаль, конечно, что авторы, описавшие этот эксперимент, не сообщают, какой палоч кой они заряжали электроскоп. Стеклянной или пластмас совой? Ведь стеклянная палочка заряжает электроскоп положительно, то есть, как считается, избытком протонов, а пластмассовая - отрицательно, то есть избытком элек тронов. Если знак электрического заряда в этом экспери менте не имеет значения, то возникают серьёзные сомне ния в правильности его интерпретации.

Конечно, авторы указанного пособия для учите лей, описавшие этот эксперимент, не владели в то время информацией, согласно которой соседство протонов и электронов автоматически заканчивается формированием атомов водорода, которые существуют лишь в плазмен ном состоянии при температуре более 2700 С. (рис. 74).

Из этого автоматически следует невозможность присутст вия в проводах свободных протонов и электронов одно временно. Ведь все протоны расположены в ядрах атомов и лишь один из них может оказаться свободным. Это про тон атома водорода. Происходит это в электролитических растворах. Причём время жизни свободного протона ато ма водорода в этом случае предельно мало. В твёрдых те лах, в том числе и в проводниках электричества, нет, и не может быть свободных протонов, так как они немедленно синтезируют атомы водорода (рис. 74). При этом форми руется плазма атомарного водорода.

Итак, положительные и отрицательные заряды электричества в явлениях электростатики – глубочайшая многовековая ошибка физиков. Многие из них уже при знают, что носителями электричества в проводах являют ся только электроны. Но боятся найти причины противо речий в электростатике, которые возникают при этом.

Решение возникшей задачи облегчает уже известная мо дель электрона (рис. 110). Это полый вращающийся тор, формированием электрического и магнитного полей кото рого управляют 23 константы. Совокупность имеющейся информации даёт основание представить электрон с сово купностью его магнитных и электрических полей в виде яблока. Оно имеет почти сферическое электрическое по ле, а его магнитное поле подобно магнитному полю стержневого магнита, на одном конце которого южный магнитный полюс S, а на другом – северный N (рис. 110).

Вполне естественно, что разноимённые магнитные полюса электронов могут сближать их, а одноимённые электрические заряды – ограничивать это сближение. В результате формируются кластеры электронов, на одном конце которых южный S магнитный полюс, а на другом северный N (рис. 134).

Рис. 134. Кластер электронов Поскольку максимальная напряженность магнит ных полей электронов формируется вдоль их осей враще ния, то, соединяясь разноимёнными магнитными полюса ми, они формируют линейные кластеры (рис. 134).

Конечно, кластеры электронов могут разрываться и вновь формироваться, и искры, возникающие при при чёсывании волос, при снятии нейлоновой рубашки или включении кремниевой зажигалки, свидетельствуют об этом.

Таким образом, одни тела могут заряжаться кла стерами электронов так, что их южные магнитные поля оказываются на поверхности тела, и мы воспринимает их как положительные заряды электричества. Другие тела заряжаются кластерами электронов таким образом, что на поверхности оказываются их северные магнитные полю са, и мы воспринимаем их как отрицательные электриче ские заряды. Носитель электрического заряда один - элек трон, но у него два магнитных полюса: северный и юж ный.

Наиболее убедительным экспериментальным фак том, подтверждающим описанное, является формирова ние так называемых электростатических султанов (рис.

135). Лепестки положительно и отрицательно заряжен ных султанов расходятся в стороны под действием элек тростатических сил электронов и электронных кластеров, располагающихся вдоль лепестков (рис. 135, а).

Рис. 135. Демонстрация электрических султанов Поскольку присутствие на лепестках свободных протонов полностью исключается, то на их положительно и отрицательно заряженных концах образуются не разно имённые электрические заряды, а разноимённые магнит ные полюса электронных кластеров. Они и формируют картины деформации лепестков при сближении султанов (рис. 135, b и с). Это ж ведь легко проверить с помощью магнитов. Надеемся, что наши читатели сделают это.

Итак, электронные кластеры закрывают проблемы электростатики, но они открывают новые проблемы и главная из них: почему электронные кластеры формируют на поверхности одних тел северные магнитные полюса, а на поверхности других южные?

Ответ на этот вопрос скрыт очень глубоко, в струк турах ядер химических веществ, из которых состоят тела.

Там начало формирования магнитных полярностей всех электронов атомов, молекул и их кластеров. Попытаемся прояснить эту ситуацию путём анализа структур ядер кремния – основного химического элемента стекла.

Кремний – четырнадцатый элемент в таблице хи мических элементов. Его стабильное ядро (таких ядер 92,23%) содержит 14 протонов и 14 нейтронов (рис. 53).

Поскольку кремний входит в четвертую группу периоди ческой таблицы химических элементов вместе с углеро дом, то ядро атома углерода должно быть в структуре яд ра атома кремния. Причем, оно может быть представлено двумя видами: плоским (рис. 53, а) и пространственным (рис. 53, b).

Если стекло формируют пространственные ядра кремния (рис. 53, b), то электроны, присоединяющиеся к осевым протонам, автоматически получают разную маг нитную полярность. Выходя на поверхность тела, они и формируют эту полярность на микроуровне. Вполне ес тественно, что свободные электроны или электронные кластеры, присоединившиеся к поверхностным электро нам стекла, будут иметь одинаковую поверхностную магнитную полярность, которую мы отождествляем с оп ределённым электрическим зарядом.

Другие тела могут иметь на поверхности электро ны с другими магнитными полюсами, но это не будет ме шать электронным кластерам присоединяться к ним про тивоположными магнитными полюсами. В результате за ряд оказывается один, но с двумя магнитными полюсами, которые ошибочно отождествлялись с положительным зарядом (протоном) и отрицательным (электроном).

Как видим, человечеству потребовалось около лет, чтобы понять истинный физический смысл положи тельных и отрицательных зарядов электричества, введён ных нашими предками.

9.11. Физхимия электрической дуги Следующий важный момент связан с тем, что электрические цепи могут иметь прерыватели, в которых формируется искра (рис. 136, зона D).

Рис. 136. Схема для иллюстрации знаков в зоне (D) разрыва провода Рассмотрим процесс формирования электрической дуги в зоне (D) разрыва электрической цепи (рис. 136).

Сразу возникает вопрос: какие потенциалы формируются на концах провода в зоне его разрыва (рис. 136, зона D)?

Поиск ответа на этот вопрос можно начать с анализа экс периментов, в которых один конец разорванного провода соединён с магнитом или находится в зоне действия по стоянного магнита определённой полярности.

Считается, что первооткрыватель электродуги, вращающейся в магнитном поле - Никола Тесла. Идея вращения дуги в магнитном поле принадлежит и россий скому учёному Дудышеву В. Д. Подобные опыты были повторены им совместно с Писковатским А. И. в экспе риментальной лаборатории г. Speyer (ФРГ).

На рис. 137. показана схема эксперимента. Эта система помещается в стеклянную ёмкость, из которой откачивается воздух (устранено участие в процессе ионов воздуха). В результате при изменении напряжения прямо линейность электрической дуги в образовавшемся зазоре изменяется незначительно, а цвет меняется значительно.

Рис. 137. Схема электрической дуги между игольчатым электродом и северным полюсом магнита, помещённых в вакуум, при последовательном увеличении напряжения Тонкая форма дуги свидетельствует о том, что её формируют линейные кластеры электронов соединенных друг с другом посредством разноименных магнитных по люсов. Как видно, этот процесс сопровождается излуче нием электронами фотонов, цвет которых зависит от при ложенного напряжения. С увеличением напряжения цвет дуги меняется от красного до голубого и это естественно, так как с увеличением напряжения увеличивается энергия связи между электронами в их кластерах за счёт увеличе ния массы излучаемых фотонов, что и приводит к указан ной закономерности изменения цвета дуги.

Однако, если аналогичный эксперимент провести на открытом воздухе (рис. 138), то форма и поведение электрической дуги резко меняются.

а) b) Рис. 138. Фото электрической дуги между игольчатым электродом и плоскостью северного (а) и южного (b) магнитных полюсов постоянного магнита Игольчатый электрод подключён к плюсовой клемме выпрямителя (рис. 138), а постоянный магнит – к минусовой. Сразу возникают вопросы: по какой причине линейная дуга (рис. 137), образующаяся в вакууме при взаимодействии с магнитом, превращается в коническую дугу в воздушной среде и почему изменение магнитной полярности (N, S) не меняет форму дуги?

Причина одна. В вакууме (рис. 135) форму дуги формируют фотоны, излучаемые электронами при фор мировании ими линейного кластера. В воздушной среде в процесс формирования электрической дуги включаются ионы химических элементов воздуха.

Поскольку воздух имеет влажность, то главным из этих ионов является ион гидроксила ОН, состоящий из атома водорода и атома кислорода (рис. 101). Эти ионы также могут формировать кластеры совместно с электро нами, выходящими из электрода и со свободными элек тронами, находящимися в воздухе.


На рис. 139, а показана схема эксперимента по оп ределению направления движения электронов в электри ческой цепи с помощью отклонения стрелок компасов.

Как видно, стрелки компасов 1 и 2, рассоложенных по обе стороны от разрыва (зона D) электрической цепи, откло няются в одну (правую сторону).

Важно обратить внимание на то, что провод с раз рывом электрической цепи сориентирован с юга на север и компас положен на провод. В этом случае в соответст вии с рис. 136 и 139 северные магнитные полюса электро нов, в этом участке провода, сориентированы на север, а южные – на юг. Это значит, что на выходе из верхней час ти разорванного провода (рис. 139, а, зона D) электроны ориентированы южными магнитными полюсами вниз, что соответствует знаку плюс в существующих представлени ях, а в нижней части разорванного провода электроны ориентированы к выходу из него северными магнитными полюсами, что соответствует знаку минус в существую щих представлениях.

b) a) Рис. 139. а) - схема эксперимента с разрывом электриче ской цепи;

b) схема формирования иона ОН в зоне D (рис. 136) разрыва провода На рис.139, b представлен ион ОН с дополни тельным осевым электроном 5, присоединившемся к про тону Р атома водорода. Как видно (рис. 139, b), магнитные полюса концевых электронов 4 и 5 ионно-электронного кластера контактируют с противоположными магнитными полюсами электронов в нижней и верхней частях разо рванного провода. Благодаря этому электрическая цепь оказывается замкнутой. Конечно, в реальности ионно электронные кластеры многократно длиннее, но в любом случае на их концах осевые электроны формируют разно имённые магнитные полярности.

Следующая важная особенность иона ОН - уда лённость от его осевой линии шести (1’, 2’, 3’, 4’, 5’, 6’) кольцевых электронов атома кислорода. Все они создают отрицательный потенциал и если кластеры ионов вы страиваются в ряды между игольчатым электродом и маг нитом (рис. 138), то одноимённый электрический потен циал, формируемый кольцевыми электронами (1’, 2’, 3’, 4’, 5’, 6’) атомов кислорода, должен отталкивать их друг от друга по мере удаления от конца провода и ослабления электрической связи с ним. В результате они образуют конус (рис. 138). Он светится потому, что все электроны, входящие в кластеры из ионов ОН, излучают фотоны в момент установления связей между соседними ионами (рис. 139, b).

Есть основания полагать, что образовавшийся та ким образом конус из кластеров ионов ОН при встрече с магнитным полюсом магнита, выполняющего роль элек трода, будет вращаться (рис. 139).

Рис.140. Сектор воз Рис. 141. Структура магнит духа, ионизирован ных силовых линий ферри ного электронами в тового кольца кольцевом магните Чтобы попытаться найти более или менее досто верную интерпретацию процесса формирования и враще ния дуги в магнитном поле кольцевого магнита (рис. 140), обратим внимание на направление магнитных силовых линий кольцевого магнита (рис. 141) и электрона (рис.

142). И у электрона, и у магнита они выходят из северного магнитно полюса N и входят в южный S.

Рис. 142. а) - взаимодействие электрона кластера OH (рис. 139, b) с северным магнитным полюсом N;

b) - взаимодействие электрона кластера OH с южным магнитным полюсом S Это значит, что силовые линии магнитных полей северного полюса N магнита (рис. 141) и концевого осе вого электрона кластера OH в момент контакта с кор пусом свечи (рис. 140) будут направлены навстречу друг другу и будут сближаться (рис. 142, а) и вращать кластер в одном направлении (против хода часовой стрелки) (рис. 142).

Итак, электрическая дуга в магнитном поле и в ва кууме имеет линейную форму (рис. 137). В воздушной среде и магнитном поле кольцевого магнита электриче ская дуга вращается (рис. 138, 140). Описанное поведе ние электрической дуги обусловлено взаимодействием магнитных силовых линий постоянных магнитов и маг нитных силовых линий электронно-ионных кластеров, ко торые формируясь, излучают фотоны и мы видим их в ви де плоской электрической дуги (рис. 140) или в виде дуги объёмной формы (рис. 138).

Появление звука в виде треска при формировании электрической дуги обусловлено излучением фотонов при формировании ионно-электронных кластеров, а также од новременным переходом кольцевых электронов атомов кислорода (рис. 138, b) на нижние энергетические уровни и излучением ими фотонов, размеры которых на 5 поряд ков (в 100000 раз) больше размеров электронов, которые излучают их. В результате резко повышается давление воздуха в зоне формирования дуги и возникает явление, подобное микровзрыву, звук которого мы и слышим.

А теперь представим молнии и мощные громовые раскаты в грозу. Молнии между облаками и между обла ками и землей формируют линейные ионно-электронные кластеры, а раскаты грома - результат повышения давле ния в зоне молнии фотонами, излучаемыми электронами при формировании ионно-электронных кластеров. При чина мгновенного формирования высокого давления воз духа в зоне молнии – разность между размерами электро нов и размерами фотонов, излучаемых электронами. Как мы уже отметили, размеры световых фотонов, излучае мых всеми электронами ионно-электронных кластеров, на 5 порядков больше размеров электронов. В результате рождения фотонов резко повышается давление в зоне молнии, которое и формирует громовые раскаты. Важ ную роль в этом процессе играют кольцевые электроны атомов кислорода, так как они все сразу излучают фотоны и переходят на нижние энергетические уровни. Такие же кольцевые электроны – главные источники излучаемых фотонов, формируют взрывы всех взрывчатых веществ, в состав которых входят атомы кислорода, азота и углерода.

Бытующее представление о том, что давление в патроне, в корпусе артиллерийского снаряда или в камере сгорания ракетного двигателя формируется только газами - глубоко ошибочно.

9.12. Фотоэффект Результаты экспериментальных исследований фо тоэффекта изобилуют противоречиями и ошибками в ин терпретации его физической сути. Новая теория микро мира раскрывает суть этих ошибок и позволяет понимать истинный физический смысл этого явления. Оно было открыто Г. Герцем в 1887 г. Изучалось А.Г. Столетовым в 1888-1890 годах. Считается, что наиболее полно явление фотоэффекта было исследовано Ф. Ленардом в 1900г. В 1897 году Д. Томпсон открыл электрон и начались попыт ки поиска интерпретации этого эффекта. Считается, что это удалось сделать А. Эйнштейну. Он предложил про стую математическую модель (264), которая, как считает ся до сих пор, описывает количественные характеристики этого эффекта и позволяет правильно интерпретировать его физическую суть. За это ему была присуждена Нобе левская премия в 1922 году.

E k h W, (264) где Ek - кинетическая энергия фотоэлектрона, ис пускаемого фотокатодом (-);

h - энергия фотона, но ка кого именно, не поясняется;

W - работа выхода фотоэлек трона - константа.

Предполагалось, что фотоны с энергией h, облу чающие фотокатод (К), выбивают из него электроны, ки нетическая энергия Ek которых равна разности энергии фотона h и энергии, равной работе выхода W. В элек трической цепи в этот момент появляется ток (рис. 143, а), регистрируемый амперметром А. А.Г. Столетов уста новил, что максимальный фотоэлектрический ток I пря мо пропорционален падающему лучистому потоку ( I 3 I 2 I 1 ) (рис. 143, b).

Рис. 143. Схемы опытов А.Г. Столетова Установлено также, что существует, так называе мый задерживающий потенциал V. Он появляется, когда коллектор М подключён к отрицательной клемме батареи (рис. 144, а). Величина задерживающего потенциала V за висит от частоты света, падающего на фотокатод К и его материала (рис. 144, b).

Из этих экспериментов был сделан вывод о том, что величина задерживающего потенциала V определяет ся кинетической энергией Ek электронов, излучаемых фотокатодом К под действием светового облучения. Счи талось, что фотоны с большей частотой, имея большую энергию, не только выбивают электроны катода К, но и сообщают им большую кинетическую энергию Ek, по этому для задержания таких электронов (рис. 144) требу ется больший отрицательный задерживающий электриче ский потенциал V (рис. 144, b).

Рис. 144. Зависимость задерживающего потенциала (V1...V2....V3 ) от частоты света Новая теория микромира сразу раскрывает абсурд ность такой интерпретации. Из неё следует, что фотон не выбивает электрон из катода и не сообщает ему кинетиче скую энергию. Он не может делать это, так как размер светового фотона ( 10 7 м ) на 5 порядков больше размера электрона ( 10 12 м ). Из этого следует, что передача свето вым фотоном импульса электрону, находящемуся в атоме или в молекуле, абсолютно невозможна. Возможно лишь поглощение фотона электроном и перевод электрона из состояния, связанного с атомом или молекулой, в сво бодное состояние.

Мы не будем описывать другие противоречия в из ложении сути фотоэффекта, как в учебной, так и научной литературе, но отметим, что у одних авторов светом об лучается катод, имеющий знак минус, а у других - анод, имеющий знак плюс, а эффект у всех получается одина ковый. В результате значительно усложняется корректная интерпретация многочисленных экспериментов по фото эффекту.

Из анализа рис. 144, и следует, что ступенчатое увеличение частоты, а значит и энергии фотонов, по зволяет им освобождать электроны материала фотокатода со ступенчато меняющимися энергиями связи. Наимень шие энергии связи имеют валентные электроны атомов в молекулах. Невалентные электроны атомов в молекулах имеют большие энергии связи со своими протонами в яд рах. Так как энергии связи валентных электронов друг с другом и невалентных электронов атомов отличаются друг от друга ступенчато, то надо менять ступенчато и частоты фотонов, которые они поглощают и становятся свободными (рис. 144, b). В результате количество сво бодных электронов в фотокатоде увеличивается ступенча то. Ступенчато увеличивается и потенциал, который на звали задерживающим.


Зависимость задерживающего потенциала от ма териалов катодов показана на рис. 145. Из неё следует, что величина задерживающего потенциала для катода из конкретного материала зависит линейно от частоты фотонов, падающих на катод. Причём, линии изменения этих зависимостей для катодов из разных материалов имеют один и тот же угол наклона.

Это исключительно ценный экспериментальный факт, позволяющий раскрывать структуры атомов и моле кул материалов катодов, но в научной литературе отсут ствует информация об этом. Не будем описывать детали, но отметим аналогию этого следствия со следствием, сле дующим из закона излучения (209) абсолютно чёрного тела (рис. 109). Закономерность формирования спектра излучения абсолютно чёрного тела не зависит от материа ла этого тела. Это значит, что все электроны всех атомов, всех химических элементов имеют близкие энергии связи на одноимённых энергетических уровнях.

Рис. 145. Зависимость задерживающего потенциала V от частоты фотонов (1 и 2 – разные материалы катодов) Новая теория микромира позволяет проверить описанную достоверность интерпретации фотоэффекта.

Для этого надо определить главное квантовое число n, которое определяет энергию связи любого электрона, лю бого атома, находящегося в свободном состоянии. Элек троны занимают в атомах, так называемые стационарные энергетические уровни и величины их энергий связи Eb с протонами определяются по элементарной зависимости Eb E1 / n 2 (152). Здесь E1 - энергия связи электрона с протоном ядра, соответствующая его первому энергетиче скому уровню n 1. Она содержится в эксперименталь ных спектрах и определяется по специальной методике.

Квантовые числа n в атомах – целые числа. Если фотон поглощается валентным электроном атома, находящегося в составе молекулы, то численная величина квантового числа n оказывается дробным числом.

Итак, экспериментальное значение, так называемой энергии выхода W (264) фотоэлектрона, должно позво лить вычислить величину главного квантового числа n, при котором электрон, поглотивший фотон, становится свободным и определить принадлежность освободивше гося электрона атому или молекуле. Для этого попытаем ся найти связь работы выхода W фотоэлектрона с глав ным квантовым числом n.

Из экспериментальной спектроскопии следует, что электроны удаляются от ядер атомов ступенчато. Ступен чато меняются и их энергии связи с протонами ядер, по этому появление дополнительных свободных электронов в фотокатоде К (рис. 143) – результат потери ими связи с протонами ядер атомов. Следовательно, закономерность этой потери должна подчиняться закону излучения и по глощения фотонов электронами атомов. Из этого следует, что математическая модель (264), предложенная А. Эйн штейном для интерпретации фотоэффекта, должна быть идентична установленной нами математической модели формирования спектров атомов и ионов. Она имеет вид E E f Ei, (265) n где E f - энергия фотона, поглощаемого или излу чаемого электроном;

Ei - энергия ионизации электрона, равная энергии такого фотона, после поглощения которо го электрон теряет связь с протоном ядра и становится свободным;

E1 - энергия связи электрона с протоном ядра атома, соответствующая его первому энергетическому уровню;

n 1,2,3,4... - главное квантовое число;

E b E1 / n - энергия связи электрона с протоном ядра, соответст вующая энергетическим уровням n 1,2,3,4....

Соотношение (265) следует из экспериментальной спектроскопии, поэтому оно является математической моделью закона формирования спектров атомов и ионов.

Эйнштейновское уравнение (264) также описывает ана логичный процесс поглощения фотонов электронами. Это дает нам основание предположить идентичность уравне ний (264) и (265) и однозначность их интерпретации.

Действительно, из приведенных уравнений следует Ek E f.

Это означает ошибочность представлений о фи зической сути энергии Ek. Это не кинетическая энергия электрона, а энергия поглощённого им фотона. Из этого следует, что электрон атома или молекулы после погло щения фотона становится свободным и никуда не вылета ет. Он остаётся в зоне получения свободы и увеличивает количество свободных электронов в этой зоне. Конечно, отделившись от молекулы, электрон имеет какую-то ки нетическую энергию, но она недостаточна, чтобы выйти за пределы тела, в котором произошло это событие. Этот процесс идёт непрерывно почти во всех телах. Увеличе ние частоты фотонов, а значит и их энергий, означает, что они освобождают электроны с большими энергиями свя зи (2 или 2’ или 3 или 3’ рис. 146) и таким образом увели чивают количество свободных электронов в теле, облу чаемом фотонами. Далее h Ei.

Из этого явно следует, что величина энергии h в уравнении (264) А. Эйнштейна является энергией иони зации Ei электрона (превращения его в свободное со стояние), излучаемого материалом фотокатода. Она равна энергии такого фотона, поглотив который электрон стано вится свободным. Из уравнений (264) и (265) также сле дует.

E W 2 Eb. (266) n Новое прояснение: работа выхода W фотоэлектро на равна энергии связи электрона E bn E1 / n 2 в момент пребывания его на определенном энергетическом уровне n в атоме или молекуле. Если в атоме, то величина n будет целым числом, а если в молекуле, то – дробным.

Экспериментальные исследования фотоэффекта обычно проводят с фотокатодами (отрицательно заряжен ными пластинами) из щелочных металлов. Например, из вестно, что работа выхода фотоэлектрона с литиевого фо токатода равна W=2,4 eV. Это энергия связи между двумя (1 и 1’) валентными электронами молекулы лития (рис.

146).

Рис. 146. Схема молекулы лития Энергия ионизации каждого из указанных элек тронов в атомарном состоянии лития равна Ei 5,392eV, а энергия связи электрона с ядром, соответствующая пер вому энергетическому уровню, равна E1 14,05eV. Учи тывая это, и используя математическую модель закона формирования спектров атомов и ионов (265), получим теоретический спектр этого электрона E f (теор.), который полностью совпадает с экспериментальным E f (эксп.) спектром (табл. 19). При этом формула (266) позволяет рассчитать энергии W E b E1 / n 2 связи этого электрона с ядром атома (по Эйнштейну работу выхода), соответст вующие всем ( n ) энергетическим уровням этого электро на.

Это даёт нам возможность определить номер энер гетического уровня валентного электрона, с которого он уходит в свободное состояние после поглощения фотона.

Подставляя в формулу (266) W E b 2,4eV и E1 14,05eV, найдем n =2,4. Поскольку величина n ока залась дробным числом, то это значит, что поглощённый фотон освободил один из валентных электронов (1 или 1’) атома лития (табл. 19, рис. 146). Энергия связи элек тронов свободных атомов лития изменяется в этом слу чае в интервале 1,56…3,51eV (табл. 19). Величина энер гии W E b 2,4eV распределяется между двумя валент ными электронами 1 и 1’ молекулы лития (рис. 146).

Обратим внимание на то, что энергия связи W E b 2, 4eV принадлежит одному фотону. После по глощения этого фотона одним из валентных электронов ( или 1’) она распределяется между двумя электронами (1 и 1’) поровну и становится равной 1, 2 eV (рис. 146). Это почти в 3 раза меньше энергии связи 2 и 2’ электронов со своими протонами в ядре (рис. 146).

Для фотоэлектрона натриевого фотокатода имеем:

Ei 5,139eV, E1 13,086eV и E b W 2,1eV 1. Используя математическую модель (265) закона формирования спек тров атомов и ионов и формулу (266), получим спектр фотоэлектрона натрия (табл. 30). Величина n, опреде ленная с помощью формулы (266), оказывается равной n 2,5. Из этого также следует, что источником фото электронов натриевого фотокатода являются валентные электроны этого атома, входящего в состав молекулы.

Энергии связи между электронами атомов натрия в мо мент, когда он находятся в молекуле, изменяются в ин тервале 1,45…3,27 eV (табл. 29).

Из изложенного следует, что эйнштейновская ки нетическая энергия Ek электрона является энергией E f поглощённого фотона, а энергия эйнштейновского фотона h равна энергии ионизации Ei электрона. Эйнштейнов ская работа выхода W равна энергии связи электрона Eb с ядром атома. Таким образом, ошибочная интерпретация физической сути составляющих формулы (264) А. Эйн штейна повлекла за собой ошибочную интерпретацию физической сути фотоэффекта. Потребовалось почти У некоторых авторов для натриевого фотокатода W=1,9eV лет, чтобы установить истинный физический смысл ма тематических символов закона фотоэффекта (264), откры того А. Эйнштейном.

Анализ закона (265) формирования спектров ато мов и ионов и результаты расчета спектров (табл. 19 и 29) показывают, что энергия связи Eb электрона с ядром ато ма меняется ступенчато (266). Чем больше энергия связи электрона с протоном ядра, тем большая энергия фотонов требуется для разрыва этой связи, но не для сообщения кинетической энергии электрону. Например, чтобы осво бодить от связи один из не валентных электронов (2 или 2’, 3 или 3’) молекулы лития (рис. 146) необходимо сту пенчато увеличить энергию облучаемых фотонов, при мерная величина которой равна 3,51 eV. Именно так ин терпретируется результат эксперимента, представленного на рис. 144.

Из изложенного следует обилие противоречий у существующей ошибочной интерпретации фотоэффекта, но корректность математической модели (264), описы вающей этот эффект, сохраняется. Это обусловлено тем, что, как мы теперь установили, математическая модель (264) описывает лишь процесс перехода электрона из свя занного состояния в свободное и не описывают его вылет из фотокатода.

А. Эйнштейн приписал энергии связи электрона с протоном работу выхода, которая, как считалось, форми рует кинетическую энергию освободившемуся электрону.

Теперь мы знаем, что освободившийся электрон не обла дает кинетической энергией, он остаётся в зоне освобож дения от связей и увеличивает количество свободных электронов в этой зоне.

Строго говоря, особой нужды в проверке достовер ности описанной интерпретации физической сути опыта А.Г. Столетова не существует, так как она реализуется в схемах работы солнечных батарей. Электроны атомов солнечных батарей, освобождённые поглощёнными фото нами, никуда не вылетают, а движутся по проводам и по полняют потенциал электролитических батарей. Так ра ботают световые зарядные устройства батарей питания калькуляторов и других многочисленных подобных уст ройств.

Из новой теории спектров, как мы уже показали, однозначно следует, что электрон, поглотивший фотон с энергией, равной энергии его связи с протоном, стано вится свободным и остаётся в зоне своего рождения вме сте с другими свободными электронами. Так что нет у него начальной кинетической энергии, чтобы вылететь из зоны своего освобождения. Он остаётся в этой зоне, уве личивая количество свободных электронов в ней.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Математическое уравнение А. Эйнштейна, описы вающее экспериментальные закономерности фотоэффек та, имеет более глубокий физический смысл. При пра вильной интерпретации составляющих этого уравнения, оно становится математической моделью закона форми рования спектров атомов и ионов, открытого нами в году.

Существующие представления о задерживающем потенциале в фотоэффекте глубоко ошибочны. Они про тиворечат принципиальным схемам работы солнечных батарей.

Новая интерпретация физической сути задержи вающего потенциала в фотоэффекте следует из новой теории микромира. Она не имеет противоречий и поэтому ближе к реальности, чем старые теории с обилием проти воречий.

9.13. Эффект Комптона Известен факт увеличения длины волны отражен ных фотонов. Наиболее надежно и точно он фиксируется в эффекте Комптона. При этом, в соответствии с законом локализации фотонов k 0 m Const, масса m отражен ных фотонов уменьшается. Это однозначно свидетельст вует о потере массы, а значит - и энергии фотоном. Если владелец потерянной массы остаётся неизвестным, то эф фект Комптона становится ярким доказательством нару шения закона сохранения энергии и этот факт невозмож но опровергнуть никакими косвенными экспериментами, доказывающими обратное.

Мы уже отметили, что дисбаланс масс ядер при их синтезе объясняется излучением гамма фотонов протона ми. Что же касается причины дисбаланса масс фотонов в эффекте Комптона, то этот вопрос не ставился. Поэтому поставим его и попытаемся найти ответ или, в крайнем случае, сформулировать гипотезу о судьбе массы, теряе мой отраженным фотоном.

На рис. 147 показана схема экспериментальной ус тановки для изучения эффекта Комптона, а на рис. 148 – схема изменения длины волны отраженных фотонов при изменении угла. В эксперименте использовались рент геновские фотоны с длиной волны r 5,6267 10 11 м.

Рис. 147. Схема для изучения эффекта Комптона:

1-рентгеновская трубка;

2-свинцовые экраны с прорезями;

3-фотопленка Как видно (рис. 148), при увеличении угла рассея ния интенсивность несмещенной линии 0 падает, а интенсивность смещенной линии ' возрастает.

Рис. 148. Схема изменения длины волны отраженных фотонов от угла Чтобы найти математическую модель, описываю щую изменение длины волны отраженного фотона, надо знать, прежде всего, геометрические параметры взаимо действующих объектов – рентгеновских фотонов и элек тронов.

Известно, что длина волны рентгеновского фотона равна радиусу его вращения и изменяется в интервале f 3 10 9...3 10 12 м. Длина волны, а значит и радиус свободного электрона равны e re 2,242631060 10 м. Конечно, при энергетиче ских переходах электрона в атоме длина его волны изме няется. Однако эти изменения у поверхностных электро нов настолько незначительны, что в данном случае ими можно пренебречь. Сравнивая длину волны f рентге новского фотона, использованного в эксперименте, f 5,6267 10 11 м и длину волны электрона e 2,242631060 10 12 м, видим их близкие значения (табл. 4).

На рис. 149 приведены спектры ( 0 и ' ), рассе янные под одним и тем же углом различными вещества ми. Главный вывод, который следует из этого рисунка, при возрастании атомного номера химического элемента вещества интенсивность несмещенной линии P возраста ет, а интенсивность смещенной линии M падает. Так, у лития максимальная интенсивность излучения состоит из смещенной М составляющей, а у меди наоборот, интен сивность несмещенной линии P значительнее интенсив ности смещенной линии M.

Рис. 149. Эффект Комптона на радиаторах различной природы А теперь обратим внимание на рис. 149 и попыта емся найти ответ на вопрос: почему интенсивность сме щённой линии падает с увеличением номера химического элемента?

Ответ на этот вопрос следует из рис. 42, на кото ром показано ядро и атом лития. Нетрудно видеть, что поверхность такого атома почти пуста и у рентгеновских фотонов имеется возможность взаимодействовать с от дельными электронами.

При увеличении номера химического элемента увеличивается заполнение поверхностей атомов электро нами, что затрудняет взаимодействие рентгеновских фо тонов с отдельными электронами, в результате интенсив ность смещенной линии (рис. 149) уменьшается.

Если представить атом меди, ядро которого пока зано на рис. 150, то его поверхность заполнена электро нами полнее, что затрудняет взаимодействие рентгенов ских фотонов с отдельными электронами и интенсив ность смещенной линии уменьшается, что и наблюдается на рис. 149.

У нас есть основания представить поверхность многоэлектронного атома в виде одуванчика (рис. 150, b).

Тогда поверхность такого атома, заполненная электронами, будет близка к сферической, когда он нахо дится в невозбуждённом состоянии. Когда же один из его электронов поглощает фотон, то энергия связи такого электрона с ядром уменьшается, в результате он удаляется от ядра и от общей сферической поверхности атома. В та ком состоянии он становится активным – готовым всту пить в связь с аналогичным электроном другого атома.

Так образуется молекула.

b) Рис. 150. (a – модель ядра а) атома меди;

(b) – возмож ная архитектоника поверх ности многоэлектронного атома Конечно, соединение произойдёт лишь с тем элек троном соседнего атома, который будет удалён от его по верхности и у которого свободным будет противополож ный магнитный полюс. Указанные два электрона и явля ются валентными электронами.

Таким образом, сравнивая поверхности атома ли тия (рис. 80) и атома меди (рис. 150, b), видим значитель ную возможность рентгеновских фотонов взаимодейство вать индивидуально с электронами атома лития и мень шую - с электронами атома меди. Экспериментальные данные, представленные на рис. 149, убедительно под тверждают это.

А теперь проверим реализацию закона сохранения энергии в эффекте Комптона. Из формулы (89 и рис. 31) следует, что изменение длины волны отраженного фотона зависит от угла (рис. 147, 148). В соответствии с константой локализации фотона k 0 m const при увеличении длины волны фотона уменьшается его мас са m, поэтому мы можем вычислить массу, потерянную рентгеновским фотоном при отражении.

Обозначая массу фотона до отражения через m0 k 0 / 0, а после отражения – через m k 0 / и учиты вая, что 0 e (1 cos ), (267) найдём k k 0 0 e (1 cos ) m m Или k ( m m) 0 0 e (1 cos ). (268) mm Если m0 m m, то mm (1 cos ) k0 m e (1 cos ) m e 0 mm0 k. (269) m (1 cos ) m e Длина волны рентгеновских фотонов, использо ванных в эксперименте, 5,6267 10 11 м. Константа ло кализации k 0 (27) позволяет определить их массу k 0 2,210254 10 3,9282 10 32 кг.

m0 (270) 5,6267 10 Поскольку угол может изменяться в интервале 0........180 0, то для расчётов возьмём его среднее зна чение 90 0. Тогда e m0 2,4263 1012 3,9282 10 1,6939 1033 кг m 5,6267 (271) Таким образом, рентгеновский фотон, взаимодей ствуя с электроном под углом 90 0, потерял 1,6939 10 33 4,30% 3,9282 10 своей массы. Тем не менее, если бы из потерянной массы сформировался фотон, то он имел бы радиус 2,210254 10 1,3048 10 9 м.

r (272) 1,6939 Как видно, масса (271), потерянная отражённым рентгеновским фотоном, эквивалентна массе рентгенов ского фотона (табл. 3).

Сразу возникает вопрос: куда девалась масса, поте рянная отражённым рентгеновским фотоном, если она не сформировалась в соответствующий фотон? Конечно, ес ли бы она сформировалась в соответствующий фотон, то приборы обязательно зарегистрировали бы его. Однако чёткой информации об этом нет, поэтому у нас появляют ся веские основания полагать, что масса, потерянная от ражённым фотоном, не оформившись ни в какую частицу, растворилась в пространстве, приняв форму и свойства эфира.

Если это так, то сразу следует другой, не менее важный вопрос: выполняется ли закон сохранения энер гии в эффекте Комптона?

Если при отражении фотонов с другими длинами волн закономерность изменения массы сохраняется, то при отражении реликтового фотона ( 0,001м;

m0 2,2103 10 39 кг ), получим 2,4263 10 12 2,2103 10 1,0977 10 48 кг.

m (273) 1 Так как реликтовый фотон с m 2,2 10 39 кг явля ется предельным (табл. 3), то фотоны с массой m m 10,6757 10 48 кг не формируются. Электромаг нитная субстанция, представляющая эту массу, не офор мившись в фотон, растворяется в пространстве. В резуль тате закон сохранения энергии не соблюдается. Эффект Комптона – убедительное доказательство нарушения за кона сохранения энергии в его современной формулиров ке.

Таким образом, есть все основания поставить под сомнение результаты ряда косвенных экспериментов, до казывающих, что закон сохранения энергии при эффекте Комптона соблюдается.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 10 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.