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:   || 2 | 3 | 4 |
-- [ Страница 1 ] --

НОБЕЛЕВСКИЕ ПРЕМИИ ПО ФИЗИКЕ И ХИМИИ ЗА 2012г

Канарёв Ф.М.

kanarevfm Анонс. Что мы знаем о фотонах и орбитальных

движениях электронов новых лауреатов

нобелевских премий по физике и химии? Представляем краткую новую научную инфор-

мацию об этом в виде вопросов и ответов. Вряд ли Нобелевские лауреаты ответят на ми-

зерную часть этих вопросов, следующих из Монографии микромира

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-45-21/663-2012-08-19-17-07-36 1. ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ О СТРУКТУРЕ ФОТОНОВ И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ 1. Что приносит в наши глаза информацию об окружающем нас мире? Фотоны све тового диапазона (табл. 1, 2, 3).

2. Какие органы тела человека реагируют на непрерывное присутствие фотонов?

Глаза человека принимают большую часть фотонной информации.

Таблица 1. Диапазоны шкалы радиусов и частот фотонов и фотонных излучений Диапазоны Радиусы (длина волн), м Частота колебаний, с 1. Низкочастотный r = 3 10 6...3 10 4 101...10 2. Радио r = 3 10 4...3 10 1 10 4...10 3. Микроволновый r = 3 10 1...3 10 4 10 9... 4. Реликтовый (макс) r = 1 10 3 3 5. Инфракрасный r = 3 10 4...7,7 10 7 1012...3,9 6. Световой r = 7,7 10 7...3,8 10 7 3,9 1014...7,9 7. Ультрафиолетовый r = 3,8 10 7...3 10 9 7,9 1014...1 8. Рентгеновский r = 3 10 9...3 10 12 1017...10 9. Гамма диапазон r = 3 10 12...3 10 18 10 20...10 Таблица 2. Диапазоны изменения радиусов (длин волн ) и масс m фотонов и фотон ных излучений Диапазоны Радиусы (длины волн), м Массы, кг 1. Низкочастотный m 0,7 10 48...0,7 10 6 r = 3 10...3 2. Радио m 0,7 1046...0,7 r = 3 10 4...3 10 3. Микроволновый r = 3 10 1...3 10 4 m 0,7 10 41...0,7 4. Реликтовый r = 1 10 3 m 2,2 5. Инфракрасный r = 3 10 4...7,7 10 7 m 0,7 10 38...0,3 10 6. Световой r = 7,7 10 7...3,8 10 7 m 0,3 10 35...0,6 10 7. Ультрафиолетовый r = 3,8 10 7...3 10 9 m 0,6 10 35...0,7 10 8. Рентгеновский m 0,7 10 33...0,7 10 r = 3 10 9..3 10 9. Гамма диапазон r = 3 10 12...3 10 18 m 0,7 10 30...0,7 10 3. Какой орган организма фиксирует тепловые фотоны? Фотоны, изменяющие тем пературу окружающей среды, воспринимает, прежде всего, кожа человека.

4. Как велик диапазон изменения параметров фотонов? Параметры фотонов изменя ются от реликтового диапазона до гамма диапазона. Это, примерно, 16 порядков ( 1016 ).

5. Какая часть всего диапазона фотонов принадлежит световым фотонам? Параметры световых фотонов изменяются в интервале половины порядка (табл. 1, 2, 3).

6. Почему существует предельно маленькая температура близкая к 273 К? Потому что фотон – локализованное материальное образование имеет предел плотности субстан ции, из которой он состоит. Плотность субстанции фотонов, формирующих температуру вблизи абсолютного нуля, минимальна. При меньшей плотности слабеют силы, локали зующие фотоны в пространстве и они, потеряв плотность, превращаются в субстанцию, из которой формируются, называемую эфиром.

7. Какие фотоны формируют предельно большую температуру? Точного ответа на этот вопрос ещё нет.

8. Кто назвал элементарный носитель энергии и информации фотоном? В научно популярной литературе есть информация, согласно которой этот термин ввел А. Эйн штейн. В научной литературе утверждается, что этот термин ввёл американский физик Гильберт Ньютон Льюис.

9. Что известно ортодоксальной науке о фотоне? Ей известно, что фотон это научное понятие, а что за ним скрывается, этой науке неизвестно.

10. Но ведь, ортодоксы кое-что знают о фотоне? Они знают само слово фотон и что энергия, соответствующая этому слову, определяется по зависимостям E = mC 2 = h, а сам фотон движется прямолинейно со скоростью С.

11. Видят ли ортодоксы разницу между научными понятиями «Фотон» и «Электро магнитное излучение»? Их уму непостижима разница между сущностями, соответст вующими этим, широко используемым, научным понятиям.

12. Признают ли ортодоксы, что носителями информации в оптических волокнах являются световые фотоны? Признают.

13. Почему тогда они считают, что в пространстве эту же информацию передают электромагнитные волны, а не фотоны? Этот вопрос эквивалентен вопросу: почему древние считали, что Земля плоская и держится на трёх китах? Ответ на него эквивален тен ответу на предыдущий вопрос. Оставим средневековые знания ортодоксов о фотоне в покое и начнём формулировать вопросы о нём и давать на них ответы, которые следуют из новой теории микромира [1]. Попутно отметим, что все существующие теории об излу чениях неспособны ответить ни на один из представленных здесь вопросов.

14. Как новая теория микромира представляет диапазоны изменения параметров фотонов и фотонных излучений? Ответ на этот вопрос - в таблицах 1, 2 и 3.

Таблица 3. Диапазоны изменения радиусов (длин волн) и энергий E фотонов и фотонных излучений Диапазоны Энергии E, eV Радиусы (длины волн), м 1. Низкочастотный E 4 10 15...4 10 6 r = 3 10...3 2. Радио E 4 10 11...4 10 r = 3 10 4...3 10 3. Микроволновый E 4 10 6...4 10 r = 3 10 1...3 10 4. Реликтовый (макс) r = 1 10 3 E 1,20 10 5. Инфракрасный E 4 103...1, r = 3 10 4...7,7 10 6. Световой r = 7,7 10 7...3,8 10 7 E 1,60...3, 7. Ультрафиолетовый 7 E 3,27...4 10 r = 3,8 10...3 8. Рентгеновский r = 3 10 9...3 10 12 E 4 10 2...4 9. Гамма диапазон r = 3 10 12... 3 10 18 E 4 105...4 15. Может ли способность наших глаз воспринимать мельчайшие детали окру жающего нас мира быть косвенным доказательством локализации (ограниченности) в пространстве носителей этих деталей? Мы не обращаем внимание на тончайшие дета ли зрительной информации, которую получаем, наблюдая окружающий нас мир. Её при носят в наши глаза фотоны светового диапазона, радиусы которых на много меньше де талей, которые мы видим в окружающем нас пространстве.

16. В каком интервале изменяются радиусы световых фотонов? Они изменяется в ин тервале менее одного порядка ( = 3,80 10 7...7,70 10 7 м ). Радиусы фотонов (равные длинам их волн) всех диапазонов изменяется в интервале, примерно, 16 порядков.

17. Во сколько раз элементы окружающего, которые мы видим, больше радиусов фо тонов? Так как радиусы световых фотонов, примерно, в 10000 раз меньше миллиметра, то информация, которую они могут принести в наши глаза, соизмерима с этой величиной, но наш глаз способен воспринимать лишь десятую часть миллиметра. У некоторых жи вотных зрение способно воспринимать более мелкие детали окружающего мира. Таким образом, мы живём в среде, заполненной неисчислимым количеством фотонов непрерыв но движущихся и отражающихся от объектов. Совокупность отражённых фотонов форми рует в наших глазах образы видимого (табл. 1, 2, 3).

18. Почему ответ на предыдущий вопрос противоречит диапазонам изменения па раметров фотонов, представленных в табл. 1, 2, 3? Потому что в этих таблицах пред ставлены диапазоны изменения параметров единичных фотонов и их совокупностей, длина волны которых больше длины самого большого фотона.

19. Где граница параметров единичных фотонов и их совокупностей? Эта граница в реликтовом диапазоне. Фотоны этого диапазона имеют максимальные радиусы. Их сово купность формирует предельно низкую температуру около 272,60К во всей Вселенной.

Радиусы (длины волн) этих фотонов соответствуют максимуму излучения Вселенной, в которой 73% водорода, 24% гелия и 3% всех остальных химических элементов.

20. На чём базировался процесс выявления модели фотона? На тщательном анализе всей совокупности давно существующих математических моделей, описывающих корпус кулярные и, ошибочно называемые, волновые свойства фотонов, которые они проявляют в неисчислимом количестве экспериментов.

21. Сколько математических моделей было вовлечено в анализ процесса формиро вания структуры фотона и можно ли кратко их перечислить? В анализ было вовлече но около 40 математических моделей, которые описывают результаты многочисленных экспериментов с участием фотонов. Приведём часть из них. Они знакомы специалистам, поэтому мы не комментируем их. Но отметим, что все они постулированы и не имеют аналитических выводов, а следуют из экспериментов.

E f = mC 2 = hv = m2 2 ;

.... = r ;

...

mr 2 h = = h ;

...C = = v = r...E f = hv = 2 2 T h = m2 кг м 2 с 1 = const;

h h = mr 2 = const кг м 2 рад / с...h = ;

= 2 = с 1...

C ' 2,898 max = rmax = = = 0,052 м;

0, T y = A sin 2 (vt x / ) (1) Px x h (2) d 2 h2 k b + 2 ( E e Eb )) = 0;

..2 y = ( ;

8 m d dx 8v b hv k ;

... v = 3 hv / kT y.

d C e = 2 v v = c 1.

22. Какое главное требование предъявлялось к выявляемой модели фотона? Первое и самое главное требование к модели фотона – аналитический вывод всех, давно получен ных математических моделей из анализа процесса движения модели фотонов и взаимо действия их друг с другом и с различными объектами.

23. Удалось ли решить эту задачу? Неверящие могут проверить, прочитав «Моногра фию микромира» http://www.micro-world.su/ 24. Каким же оказался фотон в результате такого поиска? Оказалось, что фотон име ет структуру, состоящую из 6 частей, замкнутых друг с другом по круговому контуру.

Наиболее работоспособными оказались три модели фотона: электромагнитная (рис. 1, а), магнитная из кольцевых магнитных линий (рис. 1, b) и – из линейных магнитных линий (рис. 1, с).

Рис. 1. а) схема электромагнитной модели фотона;

b) схема магнитной модели фотона;

с) схема из линейных магнитных силовых линий 25. Анализ каких факторов и процессов приведёт к связи с реальностью одной из приведённых гипотетических моделей? Анализ процессов излучения и поглощения фо тонов электронами и протонами.

26. Какие силы локализуют электромагнитную модель фотона (рис. 1, а)? Предпола гается, что шесть магнитных полей в виде радиальных стержневых магнитов замкнуты друг с другом по круговому контуру разноимёнными магнитными полюсами и опоясаны шестью электрическими кольцевыми полями с разным направлением этих полей, а значит и раной полярностью. Таким образом, электромагнитную модель фотона сжимают элек тромагнитные силы, а ограничивают их сближение – центробежные силы инерции, дейст вующие на центры масс электромагнитных полей при их вращении.

27. Какие силы локализуют магнитную модель фотона (рис. 1, b)? Известно, что маг нитные силовые линии, направленные навстречу друг другу, сближаются, а совпадающие по направлению – отталкиваются. Нетрудно видеть (рис. 1, b), что в зонах контакта маг нитные силовые линии магнитных полей фотона направлены навстречу друг другу и та ким образом сближаются, локализуя фотон в пространстве, а центробежные силы, дейст вующие на центры масс магнитных полей, удаляют их от центра масс фотона. Равенство между этими силами и обеспечивает устойчивость этой структуры при вращении и посту пательном движении со скоростью света.

28. Какие силы локализуют модель фотона, представленную на рис. 1, с? Так как предполагается, что такую модель формируют линии магнитного поля, то отрезки этих линий имеют на концах разноимённые магнитные полюса. В результате такую модель ло кализуют магнитные силы и силы инерции, возникающие при вращении этой модели.

29. Почему все три модели фотона имеют по шесть полей? Это центральный вопрос, ответ на который проясняет причину движения фотона без постороннего источника энер гии. Анализ показал, что модели из шести частей имеют самое близкое к единице отноше ние окружных скоростей центров масс их полей к их обшей поступательной скорости, равной скорости света С. Это отношение равно 1,05. Если учесть разную скорость шести центров масс модели фотона в каждый данный момент времени, которая исключает сов падение центра масс всей модели с её геометрическим центром, то соотношение 1,05 – достаточное условие для самопроизвольного экономного процесса вращения и поступа тельного движения такой модели. При любом другом количестве частей фотона величина 1,05 становится на много больше или меньше единицы, что резко увеличивается энерго ёмкость процесса движения такой структуры и исключает её формирование.

30. Существуют ли механические аналоги, доказывающие движение подобной моде ли с постоянной скоростью? Существуют. Они элементарно и убедительно доказывают постоянство скорости движения такой модели при любом её размере или радиусе. Для этого надо взять шестигранный металл разных размеров, нарезать из него шестигранники длинною в 3 или 4 радиуса шестигранника. Затем расположить их на наклонной плоско сти и создать условия для начала их одновременного качения вниз по плоскости. Все они, не зависимо от размера, будут катиться по наклонной плоскости с одной и той же посто янной скоростью.

31. Шестигранные модели будут катиться по наклонной плоскости скачкообразно.

Значит ли это, что их центры масс будут описывать волновые траектории? Конечно, значит.

32. Следует ли из этого, что волновое движение центра масс фотона можно описы вать с помощью волнового уравнения Луи Де Бройля (формула 1)? Конечно, следует, но пользы от этого мало.

33. Почему описание волнового движения центра масс модели фотона с помощью волнового уравнения Луи Де Бройля не даст пользы? Потому что в волновом уравне нии Луи Де Бройля координата и время – независимые переменные. Это главный признак не соответствия таких уравнений аксиоме Единства, а значит и невозможности описать с помощью таких уравнений глубинные процессы, которые управляют движением такой модели.

34. Математики научились описывать любые колебательные процессы, используя синусоиду с аргументом, в котором координата и время – независимые переменные, а аксиома Единства пространства, материи и времени, требует описывать подобные процессы математическими моделями, в которых координата и время – зависимые переменные. А разве возможны такие синусоиды, в аргументах которых координата и время были бы зависимые переменные? Да в аргументе синусоиды невозможно сде лать координату и время зависимыми переменными, но это не значит невозможность раз работки таких математических моделей, которые описывали бы колебательный процесс уравнениями, в которых координата и время были бы зависимые переменные.

35. Если синусоида не может описать колебательный процесс в рамках аксиомы Единства, требующей зависимость координаты от времени, то какая кривая способ на реализовать колебательный процесс в рамках аксиомы Единства? Как не странно, но эту функцию успешно выполняет укороченная циклоида. Она описывает колебатель ный процесс, реализуемый в плоскости, двумя уравнениями, то есть двумя меняющимися во времени координатами. Именно это и нужно для описания волнового процесса движе ния центра масс фотона в рамках аксиомы Единства.

36. Когда же были получены уравнения укороченной циклоиды, способные описы вать движения центра масс фотона в рамках аксиомы Единства? Впервые они были опубликованы нами в 1971г.

36. Каковы размеры области пространства, в которой локализован фотон? Фотон любого радиуса локализован в пространстве с диаметром окружности, несколько большим двух радиусов фотона, в точном соответствии с неравенством Гейзенберга (2). В попереч ном сечении его размер равен его радиусу или меньше его. Так как фотоны всех диапазо нов шкалы фотонных излучений имеют одну и ту же структуру, то области пространства, в которых локализуются фотоны всех диапазонов, изменяются в интервале, примерно, порядков (табл. 1-3).

37. Как называются основные параметры фотона? Масса, радиус, равный длине волны колебаний центра масс фотона, частота линейных колебаний, угловая частота вращения, скорость прямолинейного движения, энергия, амплитуда колебаний центра масс фотона, отношение окружной скорости вращения центров масс полей фотона к их линейной ско рости, равной скорости света. Фотон имеет спин, равный постоянной Планка и прило женный к центру масс фотона перпендикулярно плоскости вращения, которая является одновременно и плоскостью его поляризации (рис. 1).

38. Скорость движения С фотона, длина волны, описываемая его центром масс и частота связаны зависимостью C =. Следует ли из этого, что фотон – волна, а не частица? Нет, не следует, так как во всей совокупности экспериментов фотоны всех частот ведут себя, как частицы.

39. Как связаны между собой масса фотона m, длина его волны, радиус r, ли нейная частота, постоянная Планка h, угловая частота, скорость движения C и энергия E ? Эти связи отражены в давно известных, выше приведённых формулах.

40. В каком интервале изменяются: масса, длина волны и энергия фотонов? Инфор мация в таблицах 1, 2, 3.

41. Какой закон управляет локализацией фотонов в пространстве? Произведение мас сы m фотона на его радиус r - величина постоянная для фотонов всех диапазонов шкалы фотонных излучений.

k 0 = m r = 2,2102541 10 42 кг м. (3) 42. Как названа эта константа? Она названа константой локализации элементарных час тиц.

44. Почему константа (3) названа константой локализации элементарных частиц?

Потому что она едина для фотонов всех частот, электрона, протона и нейтрона.

45. Какой физический смысл заложен в константе локализации (3)? Если считать, что фотон – волна, то в константе локализации отсутствует физический смысл. Если же фотон – структура, замкнутая по круговому контуру, то из размерности кг умножить на м сле дует, что в первом приближении фотон представляет собой кольцо. В этом случае из ука занной константы автоматически следует, что с увеличением массы m кольца его радиус r уменьшается, и в результате появляются основания постулировать силы, управляющие этим процессом. Наиболее вероятными из них являются центробежные силы, увеличи вающие радиус кольца, и электромагнитные или только магнитные силы, сжимающие кольцо.

46. Существует ли момент сил, вращающих фотон? Обратим внимание на то, что в технической системе единиц константа локализации фотона (3) имеет размерность с фи зическим смыслом момента силы. Появление постоянного момента сил, вращающего фотон, возможно лишь только в том случае, если векторы сил, генерирующих этот мо мент, не будут пересекать геометрический центр модели фотона, то есть - будут нецен тральными силами.

Известно, что если линии действия сил на элементы вращающегося тела проходят через ось его вращения, то такие силы называются центральными и их моменты относи тельно оси вращения равны нулю. Однако, центры масс электромагнитных (магнитных) полей фотона имеют разные скорости, поэтому есть основания полагать, что магнитная субстанция, которую мы называем эфиром, циркулирует между полями фотона и её плот ность в каждом поле зависит от скорости. Поскольку в каждый данный момент времени скорости центров масс всех шести полей фотона разные, то и массы у них разные. В ре зультате центр масс фотона (рис. 1) не совпадает с его геометрическим центром и появля ется момент, вращающий общий центр масс фотона относительно его геометрического центра. Вполне естественно, что такой момент формируется совокупностью не централь ных сил, которые и вращают фотон.

47. Какую размерность имеет постоянная Планка? Первоначальная размерность по стоянной Планка в системе СИ ( h = m2 кг м 2 с 1 ), строго говоря, бессмысленна.

Эту бессмысленность придаёт ей длина волны фотона. Считается, что размерность кг м 2 с 1 отражает процесс вращения фотона, а его длина волны, входящая в выраже ние константы Планки, указывает на его волновое движение, а не вращательное. Это пер вое противоречие. Второе следует из приведённой размерности константы Планка. Стро го говоря, она не имеет какого-либо физического смысла. Если бы она имела размерность кг м 2 рад с 1, то эта размерность отражала бы процесс вращения фотона и соответство вала бы нескольким названиям: момент количества движения, кинетической момент, момент импульса или угловой момент.

48. Почему же многие считают, что и в приведённой записи h = m2 кг м 2 с эта размерность соответствует перечисленным выше понятиям? Потому что физики давно приняли соглашение опускать в размерности название радиан, но подразумевать его присутствие. Если с этим соглашением согласиться, то размерность константы Планка со ответствует перечисленным названиям, отражающим процесс вращения фотона.

49. Какие факты препятствуют согласию с упомянутой условностью - опускать в на звании размерности константы Планка h = m2 кг м 2 с 1 понятие радиан?

Присутствие в константе Планка длины волны и линейной частоты v излучения одно значно указывает на то, что она описывает синусоидальный процесс распространения из лучения, несовместимый с вращательным процессом.

50. Каким же образом удалось доказать, что в размерности константы Планка неяв но присутствует понятие радиан? Для этого пришлось постулировать, что излучение имеет такую структуру, у которой длина волны равна радиусу ( = r ) вращения. Этому допущению автоматически соответствует шестигранная структура, у которой радиус ра вен хорде (рис. 1). Если предположить, что такая структура состоит из шести магнитных полей, плотность которых зависит от их скорости, то разные скорости центров масс шести магнитных полей такой структуры формируют условия, при которых центр масс всего фо тона не совпадает с его геометрическим центром. В результате период колебаний центра масс фотона получает чёткую связь с периодом колебаний каждого из шести центров масс его магнитных полей. В математической модели, описывающей эту связь = 2 v v = c 1, (4) линейная частота v автоматически связывается с угловой частотой вращения фотона (4) и таким образом в размерности константы Планка автоматически появляется понятие радиан.

51. Является ли постоянная Планка h величиной векторной? Описанная процедура установления истинной размерности константы Планка делает её автоматически вектор ной величиной – спином всех элементарных частиц. В структуре электрона векторы по стоянной Планка и магнитного момента совпадают, а в структуре протона эти векторы противоположны. Только в этом случае обеспечивается формирование атомов и молекул, направления магнитных моментов которых, определённые экспериментально, совпадают с их теоретическими направлениями.

52. Какой физический смысл заложен в старой записи размерности h = m кг м с константы Планка? Присутствие в постоянной Планка длины 2 волны указывает на то, что она описывает волновой процесс, а из размерности посто янной Планка однозначно следует, что она описывает процесс вращения. Чтобы избавить ся от этого противоречия Макс Планк постулировал, что его постоянная описывает квант наименьшего действия. Вполне естественно, что природа этого кванта и его действия ос тались неизвестными, и мировое научное сообщество мирилось с этим почти 100 лет и не пыталось найти закон, управляющий постоянством константы Планка. Теперь он найден.

53. Какой закон управляет постоянством константы Планка? Постоянством констан ты Планка управляет фундаментальный закон классической физики, точнее классической механики – закон сохранения кинетического момента (момента количества движения, мо мента импульса или углового момента). Он гласит: если сумма моментов сил, действую щих на вращающееся тело, равна нулю, то кинетической момент этого тела (постоянная Планка) остаётся постоянным.

54. Какой постулат нужно сформулировать, чтобы убрать противоречие между про цессом вращения фотона, который следует из размерности постоянной Планка, и длиной его волны, которая отражает его волновые свойства? Указанное противоречие разрешается лишь при одном условии: равенстве между длинами волн и радиусами вра щения тех образований, поведение которых, фиксируемое экспериментально, описывает ся с помощью постоянной Планка.

55. Какой физический смысл заложен в размерности постоянной Планка, содержа Если дли щей радиус r вращения вместо длины волны h = m2 кг м 2 с 1 ?

ну волны в выражении постоянной Планка заменить радиусом r, то она начинает опи сывать импульс момента инерции mr 2 / c кольца (рис. 2, а) в пространственном интерва ле, равном радиусу вращения кольца. Это возможно, если структура фотона имеет шести гранную форму (рис. 2, b).

56. Если указанное выше противоречие устраняется при равенстве длины волны фотона радиусу его вращения, то какая структура фотона следует из этого? Извест на одна геометрическая фигура, у которой радиус описанной окружности равен длине её стороны. Это - шестигранник. Так что все электромагнитные (магнитные) образования, описываемые с помощью постоянной Планка, можно считать в первом приближении кольцами, а во втором - шестигранниками. Эволюцию представлений о структуре фотона, следующую из его теории, можно представить, анализируя рисунок 2. Скорость движения шестигранников различных размеров по наклонной плоскости постоянна.

Рис. 2. К выявлению структуры фотона 57. Почему скорость фотонов всех диапазонов одна и та же и равна скорости света С?

Из константы Планка h = mr 2 v следуют две константы: константа локализации k 0 = mr и константа скорости света C = rv = const.

58. Есть ли механические модели, имитирующие физический смысл, заложенный в константе C = rv = const ? Так как константа Планка h = mr 2 v представляет собой сово купность механических величин, то вполне естественно, что должна быть механическая модель, показывающая, как работает указанная совокупность при её движении. Мы уже отметили, что такой моделью является шестигранник. При качении по наклонной плоско сти у такой модели явно проявляется импульс момента инерции mr 2 / c в интервале по ворота модели на каждые 60 0 и наблюдается постоянство скорости V у шестигранников разных размеров V = r v = const.

59. Поскольку h - чистая механическая константа и она входит почти во все мате матические модели, описывающие поведение обитателей микромира, то можно ли популярно объяснить, как она работает? Если Вы смотрели по телевидению сорев нования по фигурному катанию, то легко вспомните, как фигурист изменяет скорость своего вращения относительно оси, проходящей вдоль его тела. Вначале он вращается при разведенных в стороны руках с небольшой угловой скоростью. Потом он прижимает руки к груди или поднимает их вертикально вверх и вращение его резко ускоряется.

Затем, если руки разведет в стороны, то угловая скорость вращения его вновь уменьша ется. Явление это управляется одним из самых фундаментальных законов Природы законом сохранения кинетического момента или момента импульса. Он гласит: если сумма моментов внешних сил, действующих на вращающееся тело, равна нулю, то кинетический момент (момент импульса) остается постоянным по величине и на правлению.

Сущность проявления закона сохранения кинетического момента (момента импуль са) следует из анализа константы Планка. Посмотрите, как выражается этот закон матема тически для вращающегося тела: h = mr 2. Вы сразу узнали константу Планка. В эту константу Природа и заложила этот закон. Он работает в условиях отсутствия внешне го воздействия на вращающееся тело. Если рассматривать вращение фигуриста, то он, конечно, испытывает внешнее воздействие. Оно проявляется в виде сопротивления, создаваемого воздухом, а также в виде сил трения, действующих на коньки фигуриста.

Так что закон этот проявляется здесь не в чистом виде. Но, тем не менее, небольшое сопротивление воздуха и льда дают нам возможность увидеть проявление этого закона.

А теперь посмотрите на приведенное выше выражение постоянной Планка h = mr = const. Масса m фигуриста в момент вращения не изменяется. Однако распределение этой массы изменяется. Когда он разводит руки, то они удаляются от оси его вращения и момент инерции mr 2 фигуриста увеличивается, так как величина, равная массе рук, умноженной на квадрат расстояний r 2 их центров масс от оси вращения, растет. Сразу видно: чтобы постоянная Планка h осталась постоянной, ско рость вращения фигуриста должна уменьшиться. Когда же он (или она) приближает руки к оси своего вращения, то Вы видите, что произойдет со скоростью вращения при h = mr 2 = const. Когда фигурист приближает руки к оси своего вращения, то вели чина mr 2 уменьшится, так как уменьшится расстояние r для центров масс рук. Чтобы величина h осталась постоянной, скорость вращения фигуриста должна возрасти.

Что мы и наблюдаем. Конечно, если бы не было никакого сопротивления, то фигурист мог бы вращаться вечно, как и фотон.

60. Почему энергия фотонов всех частот определяется по двум формулам E = mC 2 и E = hv ? Потому, что фотон совершает сразу три движения: прямолинейное, вращательное относительно геометрического центра и колебательное, которое в процессе движения трансформируется в волновое движение центра масс фотона и всей его структуры.

60. При каком количестве магнитных полей фотона энергоёмкость процессов его вращения и прямолинейного движения минимальна? Мы уже отметили, что энерго ёмкость процесса движения фотона минимальна только при шести магнитных полях, так как только в этом случае отношение окружной скорости центров масс его магнитных по лей к их поступательной скорости ближе всего к единице и равно 1,05.

61. Могут ли магнитные поля фотона выполнять роль его массы? Роль массы фотона выполняют его электромагнитные (рис. 1, a) или магнитные (рис. 1, b, с) поля.

62. Чему равна минимальная длина волны фотона? = r 3,80 10 18 м.

63. Чему равна максимальная частота фотона? v 10 26 c 1.

64. Чему равна максимальная масса фотона? m = 0,70 10 24 кг.

65. Чему равна максимальная энергия фотона? E 4 1011 eV.

66. Чему равна максимальная длина волны фотона? = 0,05 м.

67. Чему равна минимальная частота фотона? 0,77 10 9 с 1.

68. Чему равна минимальная масса фотона? m = 4,25 10 41 кг..

69. Чему равна минимальная энергия фотона? E 2,4 10 3 eV.

70. Какие силы локализуют фотон в пространстве? Поскольку фотон не имеет состоя ния покоя и все время движется, отражаясь от объектов окружающей среды, то наличие у него массы генерирует силы инерции, действующие на центры масс шести его электро магнитных (магнитных) полей, удаляя их от центра масс фотона. Чтобы фотон оставался в локализованном состоянии, на центры масс его полей должны действовать силы, удер живающие их на расстоянии r от центра масс фотона. Роль таких сил могут выполнить только электромагнитные или магнитные силы. Таким образом, процессом локализации фотона в пространстве управляет равенство центробежных сил инерции, направленных радиально от центра масс фотона, и электромагнитных или магнитных сил, направленных радиально, но к центру его масс (рис. 1).

71. Как меняется структура и геометрические размеры фотона с изменением радиу са, частоты, массы и энергии фотонных излучений? Изменение всех параметров фо тона в диапазоне 16 порядков оставляет его структуру неизменной (рис. 1).

72. Есть ли основания использовать понятие «шкала фотонных излучений» вместо ошибочного названия «шкала электромагнитных излучений»? Не только есть, но это обязательно надо сделать для формирования более четких представлений о сути излуче ний.

73. В каком интервале фотонных излучений рождаются единичные фотоны? Еди ничные фотоны рождаются в интервале от реликтового диапазона до гамма диапазона шкалы фотонных излучений (табл. 1, 2, 3).

74. Где граница на шкале фотонных (электромагнитных) излучений, которая разде ляет эту шкалу на зону рождения и существования единичных фотонов и их сово купностей и зону отсутствия рождения единичных фотонов, а существования только их совокупностей в виде волн? Граница между указанными состояниями фотонов – мак симальная длина волны реликтового диапазона излучений (табл. 1, 2, 3), которая ещё не определена точно, но примерная её величина известна и равна 0,05м.

75. Почему фотоны, изменяя свой радиус и частоту в столь широком диапазоне, имеют одну и ту же скорость распространения, равную скорости света? Потому что фотоны всей шкалы фотонных излучений имеют одну и ту же структуру (рис. 1), форми рованием скорости движения которой управляет один и тот же закон C = v = const.

76. Почему с увеличением длины волны фотона частота уменьшается? Потому что этим процессом управляет закон C = r v.

77. Почему проникающая способность фотонов увеличивается с уменьшением их радиуса и увеличением массы и частоты? Потому, что с увеличением массы m и энергии фотона E = hv = mr 2 v его радиус и все геометрические размеры уменьшаются по сравнению с размерами других обитателей микромира. В результате прозрачность среды, в которой движется такой фотон, увеличивается (табл. 1, 2, 3).

78. Почему фотоны неделимы? Потому, что фотон – замкнутое по круговому контуру электромагнитное или магнитное образование. Силы, локализующие фотон в пространст ве, на много больше всех остальных сил, действию которых могут подвергаться фотоны (рис. 1).

79. Как связана амплитуда A колебаний центра масс фотона с длиной его волны? От вет на этот вопрос следует из рисунка 3, показывающего траекторию движения центра масс M фотона в интервале длины его волны.

r A = M = (1 cos ) = 0,067 r. (5) 2 80. Существуют ли скрытые параметры у фотона? Да, существуют. Главные из них – радиусы (Оо К и Оо D, рис. 3) условных окружностей, описывающих поступательные движения центра масс М фотона и центров масс Е шести его электромагнитных или маг нитных полей.

r k = O0 K = = ;

(6) 2 r e = O0 D = =. (7) Рис. 3. Схема движения центра масс М фотона и центра масс E1 одного его электромагнитного поля 81. Можно ли с помощью скрытых параметров вывести аналитически все постули рованные ранее математические модели, описывающие поведение фотона? Да, скры тые параметры позволяют вывести аналитически главные математические модели, опи сывающие его параметры.

mC 2 m 2 k = mC 2 ;

E= + (8) 2 mC 2 m 0 e = mC 2.

E= + (9) 2 82. Как связано неравенство Гейзенберга со структурой фотона и его геометриче скими параметрами? Достоверность неравенство Гейзенберга однозначно следует из структуры фотона (рис. 1 и 3).

h x Px. (10) 83. Неравенство Гейзенберга ограничивает точность геометрической и кинематиче ской экспериментальной информации. Влияет ли это неравенство на точность тео ретической информации? Нет, не влияет.

84. Есть ли у фотона центр масс и по какой траектории он движется? Поскольку фо тон имеет массу, то он автоматически имеет и центр масс М, который движется по укоро ченной циклоиде (рис. 3 траектория M 1 MM 2 ) со строго постоянными параметрами.

85. По каким траекториям движутся центры масс магнитных (электромагнитных) полей фотона? Центры масс магнитных (электромагнитных) полей фотона движутся по волнистой циклоиде.

86. Когда было введено понятие волнистая циклоида, когда были получены её урав нения и где они опубликованы впервые? Это понятие было введено в 1971 г и тогда же уравнения волнистой циклоиды были получены и опубликованы в статье «Кинематика игольчатого диска» в трудах Кубанского сельскохозяйственного института. Выпуск (72). Краснодар 1971, с 100-108.

87. Почему это была первая статья, опубликованная автором, без соавторов? Потому что уже тогда автор понял её фундаментальную значимость.

88. Почему фотоны не существуют в покое? Потому что центр масс М фотона никогда не совпадает с его геометрическим центром O0 (рис. 3). В результате в самой структуре фотона генерируются не центральные силы, которые формируют момент его вращения.

Есть основания полагать, что поступательное движение фотона генерируется процессом взаимодействия его вращательного движения со средой, называемой эфиром или тёмной материей (рис. 1, 2).

89. Почему фотоны движутся прямолинейно? Потому что укороченная циклоида, кото рую описывают центры масс всех фотонов, жестко связана всеми своими параметрами с прямолинейной осью прямоугольной системы координат. Фотон в движении представляет собой свободный гироскоп, положением оси вращения которого в пространстве управляет закон сохранения кинетического момента. В результате спин родившегося фотона не ме няет своего направления в процессе движения фотона, если на него не действуют внеш ние силы (рис. 2).

90. Почему фотоны поляризованы? Так как фотоны в движении вращаются, то центро бежные силы увеличивают их радиальные размеры и уменьшают размеры, перпендику лярные радиальным направлениям, в результате фотон, деформируясь, приобретает фор му, близкую к плоской (рис. 2).

91. Почему фотоны не имеют заряда? Потому что они состоят из четного количества разноименных электрических или магнитных полей (рис. 2).

92. Какой вид имеют уравнения укороченной циклоиды, которые описывают движе ние центра масс фотона в рамках аксиомы Единства пространства, материи и вре мени? Следующий x = Ct + 0,067 r sin 6 0 t;

(11) y = 0,067 r cos 6 0 t. (12) 93. Какая математическая модель описывает изменение скорости центра масс фото на? Она следует из уравнений (11) и (12) его движения.

V = (dx / dt ) 2 + (dy / dt ) 2 = V 1,18 + 0,85 cos 6 0 t. (13) 94. В каких пределах изменяется скорость центра масс фотона, оставаясь постоянной и равной скорости света С? На рис. 4, а видно, что скорость центра масс фотона изменя ется в интервале 0,6С-1,4С, но её средняя величина остаётся постоянной и равной скоро сти света С.

95. Эксперименты по движению шестигранников по наклонной плоскости показы вают, что их скорость не зависит от их размеров. Это значит, что в формулу, описы вающую их скорость и скорость фотонов, не должен входить радиус фотона или его длина волны. Так это или нет? Формула (12) и рис. 4 дают однозначно положительный ответ на этот вопрос.

96. Если скорость центра масс фотона переменна, то он движется с ускорением, ко торое позволяет определить закон изменения силы, действующей на центр масс фо тона. Какой вид имеет формула, определяющая закон изменения силы, движущей фотон? Это формула 16,01 sin(6 0 t ) dV = m = C h 2. (14) FК = m dt r 1,18 + 0,85 cos(6 0 t ) Закономерность её изменения в интервале длины волны представлена на рис. 4, b.

97. Какой вид имеют уравнения, описывающие движение центров масс магнитных (электромагнитных) полей фотона в рамках аксиомы Единства? Это уравнения x E = C t + A sin t + r sin 0 t ;

(15) y E = A cos t + r cos 0 t. (16) Рис. 4: а) -график изменения скорости центра масс фотона;

b) - зависимость изменения силы инерции, действующей на центр масс светового фотона в интервале одного колебания 0 t = 60 98. Можно ли из уравнений, описывающих движение фотона, как частицы, вывести волновое уравнение Луи Де Бройля? Конечно, можно. Для этого надо взять уравнения движения центра масс фотона (11) и (12) и вывести их за рамки аксиомы Единства, то есть привести к состоянию, в котором координата и время были бы независимые переменные.

Для этого надо взять одно из двух уравнений (11) и (12), например, уравнение (12). Вывод из этого уравнения волнового уравнения Луи Де Бройля представлен в нашей моногра фии http://www.micro-world.su/ 99. Можно ли вывести уравнение Шредингера из уравнений движения центра масс фотона? Конечно, можно и такой вывод представлен в монографии.

100. Чему равна линейная плотность базового кольца фотонов всех частот? Это кон станта (3). Она едина для фотонов всей шкалы фотонных излучений.

101. Поскольку фотон движется прямолинейно и вращается, то должен существовать момент сил, вращающих фотон. Есть он или ещё не определён? Да такой момент су ществует M K = m r = 2,210254 10 42 кг м = const. (17) Это константа для фотонов всей шкалы фотонных излучений.

102. Если фотоны всей шалы фотонных излучений вращает один и тот же момент сил, то у них должна быть одинаковая проникающая способность. Но это не так.

Наибольшую проникающую способность имеют гамма фотоны. Почему? Потому что проникающую способность фотона определяет не момент, вращающий его, а размер фо тона. Он минимален у гамма фотонов. Однако, возможно создание и такого вращающего ся ротора, который будет нуждаться в большом количестве посторонней энергии лишь при его запуске, а потом будет использовать её многократно, снижая потребление энергии от первичного источника к минимуму.

103. Если фотон имеет вечный двигатель для своего движения, то возможна ли реа лизация этого принципа в энергетике? Фотон имеет минимальную массу и минималь ные размеры, поэтому для его движения требуется небольшая энергия, которую могут ге нерировать разбалансированные магнитные поля. Главные параметры фотона, которые облегчают реализацию этого процесса, – небольшая амплитуда колебаний центра масс фотона (5) и близость к единице (1,05) отношений окружных скоростей центров масс маг нитных полей фотона к их поступательной скорости, равной скорости света С. В челове ческой практике нет столь экономных систем. Для привода человеческих машин требует ся больше энергии, поэтому создание вечного двигателя, который бы вращал себя и про изводил дополнительную полезную энергию, без постороннего источника энергии, - дело не реальное. В любом случае нужен дополнительный источник для генерации магнитных полей.

104. Известно, что на возбуждение магнитных полей электромагнитов электрогене раторов и электродвигателей расходуется небольшая часть их рабочей мощности.

Возможна ли разработка электрогенератора, который потреблял бы из сети энергию, лишь на возбуждение магнитных полей и не потреблял бы из сети энергию, на гене рацию рабочего напряжения и рабочего тока? Это уже реализованная реальность.

105. Складываются ли скорости фотона и источника, рождающего его? Нет, не скла дываются. После излучения фотона электроном атома, движущегося со скоростью меньше скорости света, фотон сам набирает скорость света, постоянную относительно простран ства и его магнитные (электромагнитные) поля, взаимодействуя друг с другом, за счет разности скоростей их движения, генерируют ему постоянную скорость в процессе всей его жизни в состоянии движения. Образно говоря, совокупность взаимодействующих электромагнитных или магнитных полей фотона представляет собой вечный двигатель, работающий без потерь энергии. Но надо помнить, что это соответствует единичным фо тонам, но не их импульсам, которые воспринимаются регистрирующей аппаратурой, как волны.

106. Складываются ли скорости фотона и приемника фотонов? Ситуация аналогич ная рассмотренной в ответе на предыдущий вопрос.

107. Относительно чего постоянна скорость фотона? Относительно общего для всего существующего – относительно пространства.

108. Почему А. Эйнштейн в своём постулате: «2. Каждый луч света движется в по коящейся системе координат с определенной скоростью независимо от того, испус кается ли этот луч света покоящимся или движущимся телом» не указал относи тельно чего постоянна скорость света? Это вопрос историкам науки. Они уже устано вили, что соавтором первых статей А. Эйнштейна была его первая жена, имевшая неиз меримо лучшую математическую подготовку, чем её муж.

109. Если 2-й постулат А. Эйнштейна сформулировать так: «Скорость фотонов, из лученных покоящимся или движущимся источником, постоянна относительно про странства и не зависит от направления движения источника и его скорости», то С виду, это увеличивает ли это значимость такого постулата для точных наук?

несущественная корректировка постулата, но она сразу вносить теоретическую опреде лённость, позволяя вводить абсолютную систему отсчета, связанную с пространством или реликтовым излучением, почти равномерно заполняющим пространство. Это формирует определённость в теоретическом описании поведения фотона в пространстве и создаёт предпосылки для корректной интерпретации результатов экспериментов, в которых реги стрируются детали поведения фотонов (рис. 1).

110. Возрождает ли уточнённая формулировка постулата А. Эйнштейна баллистиче скую гипотезу Ньютона и какие при этом появляются ограничения? Возрождает, но со следующим ограничением. Процесс излучения фотона, движущимся источником, мож но рассматривать, как выстрел снаряда из движущегося орудия при условии, что, незави симо от величины и направления скорости орудия и скорости вылета снаряда из ствола орудия, снаряд имел бы такой двигатель, который позволял бы ему всегда набирать одну и ту же скорость относительно пространства, равную С. Мы уже описали этот двигатель и показали его рабочий момент (17).

111. Может ли родившийся фотон уменьшить длину своей волны? Мы уклонимся от ответа на этот вопрос по известным причинам.

112. Может ли родившийся фотон увеличить длину своей волны? Может. Увеличение длины волны отраженного фотона в эффекте Комптона - экспериментальное доказатель ство этому.

113. Какой процесс управляет увеличением длины волны фотона? Процесс рождения или старта фотона. В механике это - процессы ускоренного движения и последующего пе рехода к равномерному движению. Чтобы понять физическую и математическую суть указанного перехода, вновь вернёмся к анализу процесса ускоренного движения автомо биля и процесса перехода его в фазу равномерного движения.

104. В современной теоретической механике процесс ускоренного движения матери альной точки или тела и перехода их к равномерному движению до сих пор окутан плотным туманом. Можно ли в таких условиях прояснить процесс рождения и уско ренного движения фотона с последующим переходом к равномерному движению?

Это один из наиболее фундаментальных вопросов, ответ на который представляет убо гость наших научных достижений в познании мира, в котором мы живём. Кратко ответ на этот вопрос содержится в народной мудрости, выраженной следующими словами: один в лес, другой - по дрова. Под первым понимается математик, который идет в лес нашего мироздания, чтобы полюбоваться его красотой и описать её математическими формулами, не заботясь особо о пользе своего занятия. Второй – практик, экспериментатор. Он идёт в лес мироздания за пользой для себя и других или, как сказано в народной мудрости, - за дровами. Сейчас процесс познания мироздания находится в состоянии полного господства в нём математиков, увлечённых рисованием математических картин и мало заботящихся об их пользе. Классических примеров такого подхода много, но мы бы отметили два:

монографию Блохинцева Д.А. Квантовая механика и книгу Никитин А.А., Рудзикас З.Б.

Основы теории спектров. Физик-экспериментатор, который ходит в лес по дрова, ничего полезного для себя в указанных книгах не найдёт. Нет пока должной пользы и в учебни ках по теоретической механике. Там по-прежнему господствуют математики и плетут кружева своих математических формул, мало проявляя заботы об их полезности для дру гих. Основатель классической динамики Исаак Ньютон начал описывать процесс движе ния любого тела не с начала, а с середины, с равномерного движения, которое всегда, всегда, всегда является следствием ускоренного движения любого тела, в том числе и фо тона. В результате его законы движения материальных тел оказались представленными в сумбурном виде. Удивительно то, что потребовалось более 300 лет, чтобы заметить этот хаос и начать приводить его в порядок, который уже называется «Механодинамика».

115. Помогает ли Механодинамика описать процесс ускоренного движения фотона и перехода его к равномерному прямолинейному движению? Посмотрим.

116. Сразу ли фотон после отражения или рождения имеет скорость света или вначале движется с ускорением? Рождение и отражение фотонов – переходные процес сы, в результате которых фотоны набирают скорость света не сразу, а через несколько колебаний.

117. Теряет ли фотон энергию в переходном процессе? Конечно, теряет. Потери зависят от длительности процесса рождения или отражения фотонов, чем больше эта длитель ность, тем больше фотон теряет массы, отдавая её объекту, который рождает его или от ражает.

118. Какой эксперимент явно и с большой точностью доказывает потерю энергии от ражённым фотоном? Эксперимент Комптона.

119. Зависит ли длительность ускоренного движения фотона при излучении его с движущегося источника? Конечно, зависит. При совпадении направления движения ис точника с направлением излучения (рис. 5, b) время перехода электрона от фазы ускорен ного движения к фазе равномерного движения меньше (формула 18), чем при излучении в направление противоположное направлению движения источника (формула 19).

C V t' = t. (18) C C +V t' = t. (19) C Здесь t - время излучения фотона со стационарного источника.

120. Существуют ли математические модели, точнее релятивистских рассчитываю щие изменение частоты излучаемых фотонов в зависимости от направления излуче нии? Конечно, существуют. Это формулы (20) и (21).

' = 1 + + 2 / 2. (20) ' = 1 + 2 / 2. (21) 121. Изменение длины волны фотонов, излучённых с космических объектов, при ближающихся к Земле или удаляющихся от Земли – экспериментальный астрофизи ческий факт. Можно ли однозначно утверждать, что красное смещение спектров – доказательство расширения Вселенной? Нет, конечно, нельзя, так как существуют и другие причины этого явления, например, так называемое, старение фотонов.

Рис. 5. Схема сложения скоростей источника V и фотона C : Е – наблюдатель, S – источник 122. Можно ли допускать, что инфракрасное смещение спектральных линий атомов в астрофизических наблюдениях является доказательством потери энергии фотона ми, формирующими эти спектральные линии? Можно, для этого имеются достаточные основания. Ведь фотоны, потерявшие массу, движутся в космическом пространстве мил лиарды световых лет. В результате, у нас нет оснований однозначно утверждать, что сме щение спектральных линий фотонов, прибывающих к нам от далёких галактик, - резуль тат расширения Вселенной.

123. Каким образом фотон выполняет функцию элементарного носителя энергии?

Фотон, поглощаемый электроном атома молекулы, уменьшает энергию связи между ва лентными электронами молекулы, удлиняет её и таким образом увеличивает температуру молекулы. После излучения фотона валентным электроном атома энергия связи между атомами молекулы увеличивается, расстояние между её атомами уменьшается, и она ста новится холоднее. Фотон – единственное природное образование, способное плавно ме нять энергию связи между атомами молекулы, а значит - и температуру самой молекулы.


Следовательно, он является элементарным носителем энергии.

124. Какой вид энергии формирует совокупность тепловых фотонов? Совокупность тепловых фотонов формирует только тепловую энергию.

125. Является ли закон излучения абсолютно черного тела (рис. 6) доказательством того, что фотоны генерируют тепловую энергию? Закон излучения абсолютно черного тела 8 2 h = (22) C 3 e h / kT - яркое теоретическое и экспериментальное доказательство формирования тепловой энер гии совокупностью фотонов.

126. Является ли математическая модель (22) закона излучения абсолютно черного тела доказательством того, что этот закон является законом классической физики, а не наоборот, как считалось до сих пор? Физический смысл всех составляющих матема тической модели закона излучения абсолютно черного тела интерпретируется с помо щью законов классической физики, поэтому закон излучения абсолютно черного тела – закон классической физики, а не наоборот, как это считалось ранее.

Рис. 6. Кривые распределения энергии в спектре абсолютно черного тела 127. Какие составляющие закона излучения абсолютно черного тела однозначно от ражают реализацию в этом законе нескольких законов классической физики?

Главные составляющие:

h, hv,.

( hv / kT ) e 128. Как интерпретируется математический символ h в законе излучения абсо лютно черного тела? Каждый элементарный носитель тепловой энергии имеет постоян ный кинетический момент (момент импульса) и является вращающимся образованием (рис. 15).

129. Как интерпретируется совокупность математических символов hv в законе из лучения абсолютно черного тела? Энергия единичного носителя энергии равна произ ведению постоянной величины его кинетического момента (момента импульса) на линей ную частоту его колебаний.

130. Как интерпретируется совокупность математических символов ( hv / kT ) в за e коне излучения абсолютно черного тела? Эта совокупность математических символов – сумма ряда максвелловских распределений энергий фотонов, излучаемых в полости аб солютно черного тела электронами атомов при переходе их между энергетическими уровнями.

131. Как интерпретируется экспериментальный коэффициент в законе излучения абсолютно черного тела? Этот экспериментальный коэффициент содержит информацию о количестве фотонов данной длины волны в полости абсолютно черного тела.

132. Как интерпретируется вся совокупность математических символов закона из лучения абсолютно черного тела? Зависимость плотности фотонов в полости абсолютно черного тела от их частот или длин волн (радиусов).

133. Какие ошибки были допущены при интерпретации математической модели за кона излучения абсолютно черного тела и какое негативное влияние они оказали на развитие физики? Главную ошибку в интерпретации математической модели излучения абсолютно черного тела допустил Макс Планк. Он назвал свою константу h квантом наименьшего действия, которое не отражало истинное физическое содержание этой кон станты. В результате формирование правильных представлений о физической сути его константы, как кинетического момента (момента импульса) элементарного носителя энергии, излучаемого абсолютно черным телом, задержалось на десятилетия.

134. Почему тепловые фотоны могут существовать в свободном состоянии или в со ставе электронов в момент, когда они находятся в атомах? Тепловые фотоны излуча ются электронами при синтезе атомов, молекул и кластеров. Они могут существовать в свободном состоянии, двигаясь со скоростью света, или быть в составе электронов и про тонов, где они полностью теряют свою структуру в момент, когда электрон или протон поглощает их.

135. Почему гамма фотоны могут существовать в свободном состоянии или в составе протонов, расположенных в ядрах атомов? Фотоны гамма диапазона и частично рент геновского диапазона могут быть в составе протонов или в свободном состоянии. Точная граница между фотонами, рождаемыми электронами и протонами, ещё не установлена.

Она находится, по-видимому, в ультрафиолетовом диапазоне.

136. Могут ли гамма фотоны быть носителями тепловой энергии? Нет, не могут, так как тепловую энергию генерируют фотоны, излучаемые при синтезе атомов и молекул, а гамма фотоны излучаются при синтезе ядер атомов. Экспериментальная зависимость из лучения абсолютно черного тела (рис. 6) убедительно доказывает это. Уменьшение плот ности фотонов, формирующих температуру, до нуля при уменьшении длины волны (ра диусов) фотонов.

137. Есть ли доказательства того, что рентгеновские фотоны не генерируют тепло?

Есть. Фотоны начала рентгеновского диапазона имеют радиусы r = 10 9 м. Согласно формуле Вина максимальная совокупность таких фотонов формирует температуру C ' 2,898 10 = 2,898 10 6 K.

T= = (23) r Это более миллиона градусов. Если рентгеновский аппарат излучает лишь 5% от их мак симальной совокупности, то его лучи несут температуру 50000К. Однако, мы не ощущаем её. Другого доказательства отсутствия участия рентгеновских фотонов в формировании тепла в привычном для нас понимании не требуется.

138. В каких пределах изменяется длина волны фотонов, формирующих тепловую энергию? Точная граница ещё не установлена, так как нет определения понятия «тепло вая энергия».

139. Какой закон определяет максимум плотности излучения абсолютно черного те ла? Закон Вина C ' 2,898 10 max = =. (24) T T 140. Можно ли использовать закон Вина для определения длины волны макси мальной совокупности фотонов, формирующих температуру в определённой точке пространства? Абсолютно черное тело – замкнутая система, в которой тепловая энергия рассредоточена равномерно. Наличие во Вселенной почти равномерного во всех направ лениях реликтового излучения даёт основания использовать закон Вина для определения максимума плотности этого излучения. Теоретический расчет длины волны максимума излучения Вселенной по формуле Вина полностью совпадает с экспериментальной вели чиной длины волны максимума реликтового излучения (рис. 22, точка А). Следовательно, формулу Вина можно использовать для расчета температуры в любой точке пространства, где известна длина волны фотонов, с максимальной плотностью в единице объёма.

Рис. 7. Зависимость плотности реликтового излучения Вселенной от длины волны:

теоретическая – тонкая линия;

экспериментальная – жирная линия 141. Какая совокупность фотонов определяет температуру в любой точке простран ства? В соответствии с формулой Вина C ' 2,898 10 =r=,м. (25) = T T температуру в любой точке пространства определяет максимальная плотность фотонов с определённой длиной волны или радиусом.

142. Каким образом фотоны, выполняя функцию элементарных носителей энергии, формируют температуру в любой точке пространства? Максимальное количество фо тонов в единице объёма пространства с заданной длиной волны приводит к тому, что электроны атомов всех молекул этой среды непрерывно поглощают и излучают фотоны, плотность которых максимальна в этом объёме. В результате существование максимума совокупности фотонов с заданной длиной волны (радиусом) и определяет температуру в этой зоне.

143. Какую роль играет закон Вина и его математическая модель в определении температуры в любой точке пространства? Закон Вина и его математическая модель позволяют определить температуру в любой точке пространства, если известна длина волны максимального количества фотонов в этой точке.

144. Какие фотоны формируют тепловую энергию? Тепловую энергию формируют фо тоны, излучаемые и поглощаемые электронами атомов и молекул, но не протонами ядер атомов.

145. Где граница на шкале фотонных (электромагнитных) излучений существования тепловых фотонов? Ни верхняя, ни нижняя граница ещё не установлены, так как нет четкого определения понятий «тепловая энергия».

146. Является ли процесс непрерывного изменения температуры в окружающем нас пространстве доказательством того, что это - следствие изменения длины волны максимальной совокупности фотонов в этой области пространства? Это следствие вытекает из закона Вина и законов поглощения и излучения фотонов электронами ато мов, ионов и молекул, открытого нами.

147. На какую величину изменяется энергия каждого фотона, совокупность которых определяет температуру в данной точке пространства при изменении этой темпера туры на один градус? Энергии фотонов, формирующие температуру ноль и один градус Цельсия, отличаются на 0,000422eV.

148. На какую величину отличаются длины волн или радиусы каждого фотона в их максимальной совокупности, формирующей температуру в данной точке простран Радиусы (длины волн) фо ства, при изменении этой температуры на один градус?

тонов, изменяющих температуру от ноля до одного градуса Цельсия, изменяются на 3,87 10 8 м.

149. На какую минимальную величину градуса может меняться температура в дан ной точке пространства? Поскольку нет пока ограничения плавности изменения длины волны фотонов, минимальное изменение температуры также пока не имеет ограничения.

150. Существуют ли приборы, способные фиксировать минимальную величину из менения температуры в данной точке пространства? Мы не имеем ответа на этот во прос.

151. Существует ли закон локализации температур в любых двух точках простран ства и как он формулируется? Существует. Вот он C0 = r1r2 T1T2 = Const. (26) Закон равенства температур в двух точках пространства формируется так: произведения радиусов фотонов, формирующих температуру в двух точках пространства, на температу ры в этих точках – величина постоянная.


152. Существует ли константа локализации температур в любых двух точках про странства и чему она равна? Существует и равна C0 = ( 2,898 10 3 ) 2 = 8,398404 10 6 м 2 К 2. (27) 153. Каким образом, используя закон локализации температур, можно определить температуру любого космического тела? Надо знать температуру T1 рабочего элемента измерительного прибора и соответствующую ей длину волны 1 = r1 фотонов, форми рующих эту температуру, определённую по формуле Вина. Затем измерить длину волны 2 = r2 максимума излучения космического тела и результат подставить в формулу (26).

154. Почему приёмный элемент измерительного прибора (болометр) для определения фонового излучения Вселенной охлаждается до предельно низкой температуры? Де лается это для того, чтобы устранить влияние фотонов, формирующих температуру изме рительного прибора, на величину тока, генерируемого фотонами, пришедшими в измери тельный прибор от исследуемого объекта.

155. До какой температуры охлаждался болометр при изучении реликтового излу чения лауреатами Нобелевской премии 2006 г.? До Т=0,10К.

156. Является ли минимальная температура болометра – пределом, определяющим максимальную длину волны реликтового излучения? Конечно, является, но она, как нам известно, ещё не определена экспериментально.

157. Почему авторы эксперимента по определению реликтового излучения предста вили свою экспериментальную зависимость непрерывной и не показали зону, в ко торой им не удалось определить интенсивность излучения из-за отсутствия боло метра с меньшей температурой? Указанная экспериментальная зависимость была опуб ликована в Интернете без ссылки на её авторов. Она представлена на рис. 7. В интерне товском рисунке между точками N и N1 - сплошная линия. Однако, температура боло метра ограничивала возможности экспериментаторов точкой N, которой соответствует длина волны 29мм (рис. 7).

C ' 2,898 10 0,10 = = = 0,029, м = 29 мм. (28) 0, T Если лауреаты Нобелевской премии провели сплошную линию между точками N и N1, то их действия непонятны (рис. 7).

157. До какой температуры надо охладить болометр, чтобы зафиксировать самую большую длину волны реликтового излучения? До температуры, примерно, равной T 0,056 K.

158. Равна ли максимальная длина волны реликтового излучения максимально воз можной длине волны фотона? В соответствии с законом Вина, предельно низкая темпе ратура определяется совокупностью фотонов с предельно большой длиной волны, поэто му предельно низкую температуру формирует наибольшая совокупность фотонов с мак симальной длиной волны.

159. Является ли отсутствие в Природе фотонов с длиной волны больше максималь ной длины волны реликтового излучения доказательством существования предель но низкой температуры? Это следствие явно вытекает из совместного анализа закона Вина и экспериментальной зависимости плотности реликтового излучения от длины вол ны фотонов (рис. 7).

160. Почему существует абсолютно низкая температура? Потому что существует пре дельно большой радиус фотонов, формирующих температуру. Он равен, примерно, r = 0,05 м.

161. Чему равна длина волны максимума реликтового излучения и можно ли рас считать её теоретически? Величина длины волны максимума реликтового излучения, рассчитанная по формуле Вина, совпадает с экспериментальным значением этой длины волны.

162. Чему равна максимальная длина волны реликтового излучения, зафиксирован ная экспериментально Нобелевскими лауреатами 2006 г., и можно ли рассчитать её теоретически? Ответ следует из формулы C ' 2,898 10 0,10 = = = 0,029, м = 29 мм. (29) 0, T 163. Вся ли экспериментальная зависимость реликтового излучения удовлетвори тельно рассчитывается с помощью формулы Планка, описывающей излучение абсо лютно черного тела? Нет, не вся. Формула Планка удовлетворительно рассчитывает лишь среднюю зону диапазона реликтового излучения. С увеличением и уменьшением длины волны от этой зоны расхождения между теоретическим и экспериментальным результатами увеличиваются (рис. 7).

164. Почему не могут существовать в Природе фотоны с длиной волны больше мак симальной длины волны реликтового излучения? Потому что максимальная длина волны реликтового излучения соответствует предельно низкой плотности электромагнит ных или магнитных полей фотона (рис. 1), которые совместно с центробежными силами локализуют фотон в пространстве. В результате фотоны с максимальной длиной волны теряют устойчивость и растворяются, превращаясь в эфир.

165. Каким образом формируется излучение с длиной волны больше максимальной длины волны реликтового излучения? Излучение с длиной волны больше длины волны реликтового излучения формируется импульсами совокупностей единичных фотонов, в основном, инфракрасного диапазона (рис. 8).

166. Сколько констант управляет поведением единичных фотонов? Поведением еди ничных фотонов управляют следующие константы:

h = 6,626176 10 34 Дж / с ;

С = 2,998 10 8 м / с ;

q = 0 r / C = r / r = = 1,05 ;

k 0 = m = m r = h / C = 2,2102541 10 42 кг м = const (3);

0 = 8,854 10 12 Ф / м ;

µ 0 = 1,256 10 6 Г / м ;

C ' = 2,898 10 3 м K ;

C 0 = 1 2 T1T2 = 8,398404 10 6 м 2 К 2 = Const.

Рис. 8. Схема фотонной волны длиною 167. Сколько констант управляет поведением совокупностей фотонов?

h = 6,626176 10 34 Дж / с ;

С = 2,998 10 8 м / с ;

C ' = 2,898 10 3 м K ;

C 0 = 1 2 T1T2 = 8,398404 10 6 м 2 К 2 = Const.

168. Константа локализации фотонов (формула 3) управляет процессом их локализа ции в интервале от гамма диапазона до максимальной длины волны реликтового излучения. Все параметры фотона в этом диапазоне изменяются, примерно, на порядков. Может ли служить это доказательством корпускулярных свойств фото нов всех частот? Конечно, может.

169. Можно ли зафиксировать движение одного фотона? Пока такой возможности нет.

Фотоны всегда движутся неисчислимой совокупностью. Если взять радиус светового фо тона r = 5,0 10 7 м, то его частота равна = С / r = 2,998 108 / 5,0 10 7 = 5,996 1014 c 1.

Если бы нам удалось заставить электрон излучить один фотон, то, чтобы зафиксировать его в остановленном состоянии, надо учесть, что он делает за один оборот 6 колебаний и перемещается на длину одной волны или одного радиуса за одно колебание. Следователь но, чтобы на фотографии он отразился чётко, надо повысить частоту съёмки до, пример но, 1015 кадров в секунду. И даже в этом случае возникает вопрос: что принесёт на наше фото образ фотона? Ведь он сам является носителем всех образов, которые мы видим и фотографируем. Так что пока нет возможности сфотографировать фотон.

170. Есть ли экспериментальные данные, подтверждающие теорию фотона? Учёные, начинавшие разрабатывать военные лазеры, читали и перечитывали Максвелла. Но его теория молчала. Пока, в бывшем Советском Союзе, не нашёлся инженер-физик, потребо вавший поставить эксперимент, противоположный идеям Максвелла. Нашему поколению имя этого инженера не будет известно. Не академики, а инженер-физик, так поставил эксперимент в те далёкие годы, что России нет необходимости соревноваться с амери канцами в строительстве, как они пишут, самых мощных в мире лазеров, оборудование которых занимает площадь, равную площади футбольного поля. У нас остаётся одно – пожелать успеха американским физикам.

171. Подтверждает ли тот далёкий эксперимент современную теорию фотона? Ответ однозначно положительный.

172. Спин характеризует вращение частицы. Есть ли у фотона спин? Так как фотон – вращающееся магнитное образование, то он имеет спин (рис. 1, 9).

173. Какая величина выполняет роль спина у фотона? Роль спина фотона выполняет постоянная Планка h.

174. Как направлен спин фотона по отношению к траектории его движения? Спин h фотона равен постоянной Планка и направлен вдоль оси его вращения перпендикулярно траектории движения и плоскости поляризации (рис. 1, 9).

Рис. 9. Упрощенные схемы моделей фотонов:

а) с правоциркулярной и b) левоциркулярной поляризациями 175. Физики ввели понятия: правовращающаяся и левовращающаяся поляризация фотонов. Как понимать эти понятия? Спросите у физиков ХХ века и они понесут Вам, как говорят, несусветную околесицу о физической сути введённых ими понятий. Пра вильное понимание физической сути этих понятий появилось лишь при выявлении моде ли фотона. Суть этих понятий предельно просто отражена на рис. 9 и 10, где представле ны разные направления вращений фотонов при движении в одном и том же прямолиней ном направлении, что и приводит к разным направлениям их спинов. Спин фотона на правлен так, что при виде с его острия фотон должен вращаться против хода часовой стрелки.

176. Взаимодействуют ли спины фотонов при пересечении траекторий их движе ния? Взаимодействуют. Это следует из экспериментов по сближению траекторий движе ния монохроматических фотонов с одинаковой циркулярной поляризацией и удаление этих траекторий друг от друга, если циркулярные поляризации противоположны (рис. 9).

177. Изменяет ли взаимодействие спинов фотонов направление их движения?

Сближение траекторий движения фотонов с одинаковой циркулярной поляризацией и удаление с разной циркулярной поляризацией свидетельствует об изменении траекторий движения фотонов при взаимодействии их спинов (рис. 10). Это – давно (со времён Фре неля) опубликованные экспериментальные факты.

178. Почему световые монохроматические лучи сближаются при одинаковой цирку лярной поляризации и отталкиваются при разной циркулярной поляризации? Пото му что при одинаковой циркулярной поляризации направления их вращения совпадают, а при противоположной циркулярной поляризации направления их вращения противопо ложны (рис. 10).

Рис. 10. Схема взаимодействия лучей фотонов:

а) с одинаковой циркулярной поляризацией;

b) с противоположной циркулярной поляризацией 179. Каким образом передаётся действие от одного фотона к другому? Взаимодейст вия между фотонами передаются через разряжённую субстанцию, которую мы называем эфиром.

180. На каком расстоянии друг от друга начинают сближаться световые фотоны с одинаковой циркулярной поляризацией? На расстоянии, примерно, равном 0,5 мм.

181. Во сколько раз расстояние, на котором начинают сближаться траектории фото нов с одинаковой циркулярной поляризацией, больше их радиусов? Если взять свето вой фотон с радиусом r = 5,0 10 7 м, то в 5 10 4 / 5 10 7 = 1000 раз..

182. Влияет ли взаимодействие спинов фотонов при пересечении траекторий их дви жения на формирование дифракционных картин? Взаимодействие спинов фотонов в момент пересечения их траекторий движения – главный фактор, управляющий формиро ванием дифракционных картин. При пересечении траекторий движения поляризованных фотонов процесс взаимодействия их спинов распределяет их на экране не беспорядочно, а на расстояниях, равных их длинам волн или радиусам.

183. Имеет ли отражающийся фотон поперечную составляющую (перпендикулярно плоскости поляризации) импульса? Нет, не имеет. Это следует из закономерности изменения угла между осью ОХ и направлением вектора импульса фотона 2 0 t 0,42 sin y' tg x = =. (30) 2 0 t x' 1 0,42 cos Поскольку модель фотона электромагнитная или магнитная, то он легко деформиру ется при встрече с препятствием. При этом в момент отражения центр масс фотона нахо дится преимущественно на гребне или в яме волны, то есть при углах 0 и 60 градусов или 30 и 90 градусов. Для всех этих случаев формула (30) даёт один результат – угол альфа равен нулю. То есть в момент отражения фотона отсутствует поперечная составляющая импульса.

Рис. 11. Схема поляризации отраженных фотонов:

1 – падающий луч;

2 – отраженный луч;

3 – плоскость падения;

4 – плоскость отражения;

5 – отражающая плоскость;

6 – вертикальная жирная линия символизирует количество фотонов, поляризованных в вертикальной плоскости (плоскости отражения (4) 184. Почему угол падения фотона равен углу отражения независимо от ориентации плоскости вращения (поляризации фотона)? Потому, что в процессе контакта фотона с отражающей плоскостью он частично деформируется и принимает форму, близкую к сферической. Кроме этого, в момент отражения у фотона отсутствует поперечная со ставляющая импульса. Таким образом, близость формы фотона к сферической в мо мент отражения и наличие только продольного импульса формирует условия, при которых угол падения большинства фотонов равен углу отражения (рис. 11).

185. Почему фотоны поляризуются плоскостью отражения в двух взаимно перпенди кулярных направлениях? Потому что их внешняя поверхность в плоскости поляризации имеет шесть магнитных лучей, один из которых первым встречает поверхность отраже ния. В результате в момент контакта с поверхностью отражения формируется суммарный момент, который поворачивает плоскость поляризации фотона в направление, совпадаю щее с плоскостью падения.

Если же плоскость поляризации фотона, приближающегося к отражающей плоско сти, перпендикулярна плоскости падения, то в момент встречи с отражающей плоскостью создаются условия для одновременного контакта двух лучей фотона с ней, что затрудняет поворот плоскости поляризации фотона. В результате большая часть фотонов поляризует ся в плоскости падения и меньшая часть в плоскости, перпендикулярной плоскости паде ния (рис. 11 и 12).

186. Почему большая часть отражённых фотонов поляризуется в плоскости падения и отражения (рис. 11 и 12)? Потому, что, как мы уже отметили, если плоскость поляри зации фотона не перпендикулярна плоскости падения, то фотон начинает контактировать с отражающей плоскостью одним магнитным лучом. В результате формируется момент, поворачивающий плоскость поляризации фотонов в направление, совпадающее с плоско стями падения и отражения.

188. Почему меньшая часть отражённых фотонов поляризуется в плоскости, перпен дикулярной плоскости падения и плоскости отражения? Потому, что в этом случае фотон начинает контактировать с отражающей плоскостью двумя лучами. Что и препят ствует повороту его плоскости поляризации.

189. Кому принадлежит знаменитый эксперимент, схема которого представлена на рис. 12? Сергею Ивановичу Вавилову.

190. Какое значение имеет эксперимент С.И. Вавилова для понимания процессов передачи информации из пространства в антенну приёмника? Если сигнал несут не поляризованные фотоны, то они, встречаясь с элементами антенны приёмника, поляри зуются в момент отражения, то есть выстраиваются спинами вдоль провода антенны и та ком образом формируют суммарное ориентированное магнитное поле, которое мгновенно ориентирует все свободные электроны стержня антенны в одном направлении. Сформи ровавшийся электронный импульс передаётся вдоль провода со скоростью близкой к ско рости света и, попадая в приёмное устройство, приносит информацию, закодированную в этом импульсе, а дальше все это передаётся на экран приёмного устройства.

Рис. 12. Поляризация света при отражении: 1-падающий луч;

2 – отражающая плоскость;

3 – отраженный луч;

4 – экран;

5 – сосуд с взмученной водой;

6 – луч, прошедший через сосуд;

7 – плоскость падения луча;

8 – плоскость поляризации отраженного луча;

9 – неполяризованный луч источника света;

10 – неполяризованный луч, прошедший через сосуд 191. Как передаётся телеинформация из космоса на приёмную параболическую ан тенну? Импульс фотонов, несущих информацию, фокусируется параболической поверх ностью антенны и таким образом усиливается воздействие фотонов на приёмный элемент антенны расположенный в фокусе параболической поверхности. В результате в приёмном устройстве рождаются импульсы сориентированных электронов. Этот импульс передаёт ся на экран телевизора.

192. Возможен ли приём радиосигнала с помощью антенны без постороннего источ ника питания? В начале 50-х годов прошлого века в СССР продавали, так называемые, детекторные радио приёмники без источника питания. Большая антенна, мощное зазем ление и небольшая коробочка для настройки на радиостанцию. Вот и всё. Я лично имел такой приёмник и принимал Москву на длинных волнах. Энергии фотонов, отражавших ся от провода антенны и ориентировавших электроны в ней, было достаточно для форми рования небольшого потенциала и тока.

193. Почему при угле Брюстера (рис. 13, внизу) и совпадении плоскостей падения, поляризации (3) и отражения фотонов коэффициент отражения света равен нулю?

Потому, что при этом угле скорость центра масс фотона равна 1,4С. В результате такой фотон не отражается от стекла, а проходит через него или поглощается материалом стек ла.

194. Где можно прочитать детали, кратко излагаемой здесь информации? В главе «Элементы корпускулярной оптики», в монографии «Начала физхимии микромира», ко торую можно скопировать по адресу: http://www.micro-world.su/ 195. Почему поток фотонов формирует дифракционные и интерференционные кар тины? Поток фотонов формирует дифракционные и интерференционные картины лишь после отражения от кромок препятствий. В результате отражения каждого фотона плоско сти поляризации большинства из них оказываются параллельными, а спины соосными.

Взаимодействующие спины фотонов изменяют траектории их движения так, что они рас пределяются на экране не беспорядочно, а на расстояниях, кратных длинам волн или ра диусам вращения фотонов (рис. 14, 15).

Рис. 13. Зависимость коэффициента отражения фотонов от границы воздух – стекло от уг ла падения при разной их поляризации: 1 – плоскости падения фотонов и поляризации перпендикулярны;

2 – неполяризованный луч;

3 – плоскости падения, поляризации и от ражения фотонов совпадают Рис. 14. Схема возможного изменения направления движения фотонов с синхронизиро ванной частотой и одинаковой циркулярной поляризацией а) b) Рис. 15. Дифракционные картины Фраунгофера:

а) на круглом отверстии диаметром 6 мм;

b) на квадратном отверстии (7х8 мм) 196. На рис. 15, а и b дифракционные картины, явно зависящие от контура отвер стия. Значит ли это, что дифракционная картина – следствие отражения фотонов от кромок отверстий? Значит. Это центральный момент в процессе формирования дифрак ционных картин. Фотоны, отразившиеся от кромок отверстий, поляризуются и в результа те их спины, а значит, и воображаемые оси вращения оказываются соосными. Те фотоны, у которых спины направлены в одну сторону, сближаются, а те, у которых спины направ лены в разные стороны, удаляются друг от друга. В результате траектории фотонов между препятствием, формирующим дифракционную картину, и экраном, пересекаются и взаи модействующие спины направляют их на экран не беспорядочно, а пучностями, расстоя ние между которыми оказывается связанным с радиусом (длиной волны) фотона.

197. Значит ли, что понятия дифракция и интерференция фотонов отражают одно и тоже явление? Ответ однозначно положительный. Одно из указанных понятий лишнее и мы убедимся в этом при анализе самой загадочной дифракционной картины за двумя ще лями.

198. Дифракционная картина за проволокой исчезает, если закрыть контур прово локи с одной стороны. Почему? Потому, что при этом исчезает поток поляризованных фотонов, отраженных от закрытого контура проволоки. Исчезает и процесс взаимодейст вия спинов поляризованных фотонов в момент пересечения траекторий их движения. В результате исчезает и дифракционная картина (рис. 16).

199. Почему внутренние дифракционные каёмки формируются фотонами, взаимо действующими с противоположными краями препятствий, формирующих дифрак ционные картины? Потому, что фотоны поляризуются только в процессе отражения. В результате этого формируются условия взаимодействия их спинов и сближения или уда ления траекторий их движения. Этот факт следует из опытов Френеля (рис. 16).



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





 
© 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.