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 || 3 | 4 |

«НОБЕЛЕВСКИЕ ПРЕМИИ ПО ФИЗИКЕ И ХИМИИ ЗА 2012г Канарёв Ф.М. kanarevfm Анонс. Что мы знаем о фотонах и орбитальных ...»

-- [ Страница 2 ] --

Рис. 16. Схема формирования светлой полосы в центре тени от проволоки 200. Почему наружные дифракционные каёмки формируются фотонами, движущи мися от точечного источника света и отраженными от краёв препятствий, форми рующих дифракционные картины? Этот факт установлен экспериментально Френелем.

Объясняется он тем, что отраженные фотоны имеют упорядоченную поляризацию. В ре зультате взаимодействия отражённых фотонов с упорядоченным направлением спинов, с теми фотонами, движущимися от точечного источника света, спины которых параллель ны спинам отраженных фотонов, формируются условия, когда часть фотонов сближает свои траектории движения, а другая часть удаляет их друг от друга. Такая, если можно сказать, селекция фотонов и формирует наружные дифракционные картины.

201. Можно ли с доверием относиться к результатам исследований Френеля? Экспе риментальная часть его исследований поражает его находчивостью, проницательностью и скрупулёзностью, а теоретическое описание результатов экспериментов изобилует ошиб ками, которые и повлияли на ошибочность интерпретации им своих же экспериментов. Он категорически заявил, что объектом его исследований были световые волны, но не части цы. И это не удивительно. Ошибочность его интерпретации следует из ошибочности его теоретического анализа результатов своих экспериментов.

202. Какие ошибки допустил Френель при выводе формулы для расчета дифракци онных полос за проволокой? Из начальных условий вывода формулы для расчета ди фракционных каёмок следует отрицательный знак в конечной формуле Френеля, но его нет в его формуле. Далее, координату точки пересечения двух световых сфер он прирав нял расстоянию между проволокой и экраном, без каких – либо пояснений, но делать это нельзя, так как у них разные геометрические размеры.

203. Существует ли вывод формулы Френеля для расчета дифракционных полос за проволокой, отличный от вывода, предложенного Френелем? Да, существует. Его формула выводится из прямоугольного треугольника, образующегося в результате пере сечения траекторий движения фотонов в зоне между препятствием, формирующим ди фракционные картины, и экраном (рис. 17).

204. Влияет ли новый вывод формулы Френеля на интерпретацию волновых свойств света? Да, из нового вывода формулы Френеля для расчета дифракционной кар тины за проволокой следует, что эти картины – следствие взаимодействия спинов поля ризованных фотонов при пересечении траекторий их движения в зоне между проволокой и экраном (рис. 16, 17).

Рис. 17. Схема к анализу эксперимента Френеля 205. Есть ли анализ ошибок Френеля? Мы опубликовали их в различных своих книгах в разобщённом состоянии. Конечно, надо бы опубликовать их в объединённом состоянии, но вряд ли появится время для этого.

206. Чем отличаются формула Френеля (31) от формулы (32) Юнга для расчёта ди фракционных картин?

k b 2y =. (31) d b y k. (32) d Формула Френеля (31) для расчета дифракционной картины за проволокой (рис. 16, 17) отличается от формулы Юнга (32) для расчета дифракционной картины за двумя ще лями (рис. 18) значением коэффициента k. Френель измерял расстояния, как он писал, между темными каёмками с учетом центра картины. Юнг измерял просто расстояния ме жду светлыми каёмками, начиная от центральной светлой полосы. Поскольку явление, формирующее дифракционные картины в обоих случаях одно и тоже, то формула для их расчёта получается одна. Так как в центре картины светлая полоса (рис. 18, 19), то коэф фициент k в формуле (32) Юнга принимает значения k = 0,1,2,3,......., а в формуле (31) Френеля - значения k = 1,3,5,......

207. Дифракционные картины за двумя щелями - самые таинственные. Они не име ли приемлемой интерпретации с момента их получения. Как же новая теория фотона интерпретирует дифракционные картины за двумя отверстиями или за двумя ще лями?

Юнг установил, что самой яркой является центральная дифракционная полоса и что при увеличении расстояния между щелью и экраном количество интерференционных полос увеличивается (рис. 18, 19).

Рис. 18. Схема эксперимента Юнга с двумя щелями Рис. 19. Схема формирования интерференционных полос за двумя щелями при разном расстоянии до экрана 208. Почему за двумя щелями (рис. 18 и 19) или отверстиями формируется аномаль ная дифракционная картина и почему тайна этой закономерности так долго остава лась нераскрытой? Потому, что все пытались интерпретировать эту картину на основа нии волновой природы света, которой он не обладает. Теперь же ясно, что максимальная яркость в зоне на экране, расположенной против перегородки между щелями – следствие прихода в эту зону наибольшего количества фотонов в результате их поляризации при отражении от четырёх кромок двух щелей (рис. 18) и последующего сближения за счёт пересечения траекторий их движения между щелями и экраном. Количество пересекаю щихся траекторий поляризованных фотонов в этом случае увеличивается, а их осевой ли нией оказывается линия, проходящая от центра перегородки между отверстиями до экра на. Таким образом, в зону пересечения осевой линии с экраном попадает максимальное количество фотонов, отраженных от четырех контуров отражения, формируемых двумя щелями, увеличивая яркость центральной зоны. Если закрыть одну щель, то количество потоков отраженных фотонов уменьшится до двух, и они будут формировать дифракци онную картину, соответствующую одной щели.

209. Влияет ли переменная скорость движения центров масс фотонов на формирова ние радужных колец Ньютона (рис. 20)? Разная скорость центров масс фотонов на гребнях волн и в их впадинах формирует условия, когда они могут отражаться от стекла после прохождения линзы или проходить в стекло. В результате меняющаяся величина зазора между линзой и стеклом разделяет отражённые фотоны в точном соответствии с изменением длины их волны, а значит и – цвета.

Рис. 20. Радужные кольца Ньютона 210. Почему все элементарные частицы при взаимодействии с препятствиями фор мируют дифракционные картины, подобные волновым картинам? Потому, что все они имеют вращающиеся структуры и спины. Дифракционная картина – результат взаи модействия спинов частиц при пересечении их траекторий (рис. 14-17).

211. Можно ли считать, что уже завершены вопросы о фотоне и ответы на них? Нет, конечно, мы коснулись, лишь основных вопросов и дали ответы на них. Дальше, по ходу анализа структур и поведения других обитателей микромира, неизбежно будут возникать дополнительные вопросы об участии фотонов в различных физических и химических процессах и мы будем ставить их и давать ответы на них.

212. Можно ли привести краткий итог новой корпускулярной оптики? Мы привели качественное и, частично, количественное объяснение корпускулярных свойств света при взаимодействии спинов фотонов, проходящих через отверстия и отраженных от кромок проволоки и щелей. Этого достаточно для доказательства формирования дифракционных картин потоками фотонов, спины которых взаимодействуют при пересечении траекторий их движения. Особо отметим таинственность формирования дифракционной картины за двумя щелями, которая считалась физиками непостижимой для понимания. Теперь эта тайна раскрыта.

Известно, что фотоны излучаются и поглощаются электронами атомов или прото нами ядер атомов. После излучения они существуют в движении со скоростью света до момента последующего поглощения. Поэтому возникает необходимость в выявлении электромагнитной структуры следующих элементарных частиц – электрона, протона и нейтрона.

213. Можно ли подвести итоги новой теории фотонов? Можно, конечно. Модель фото на выявлена из тщательного анализа давно существующих математических моделей, опи сывающих его поведение в различных экспериментах. Фотон – локализованное в про странстве кольцевое образование, состоящее из шести частей, точное физическое напол нение которых предстоит ещё уточнять. Теоретическое описание его поведения согласу ется с большим массивом экспериментальных данных об этом поведении, в том числе с наиболее таинственными данными по формированию дифракционных картин. Поляриза ция фотонов после отражения и взаимодействие их спинов – главные факторы, опреде ляющие дифракционные картины.

214. Какой фактор является главным в достигнутых результатах? Аксиома Единства пространства, материи и времени, в рамках ограничений которой выявлена модель фотона в первом приближении. Фотоны излучаются электронами и протонами и живут, пере мещаясь в пространстве со скоростью 300000 км/час до тех пор, пока другие электроны и протоны не поглотят их.

2. ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ О СПЕКТРАХ АТОМОВ И ИОНОВ Анонс. Спектры атомов и ионов – самый большой массив экспериментальной информа ции об обитателях микромира, но человек использует пока лишь мизерную часть этой ин формации.

215. В чём сущность и главная особенность этого раздела физики и химии? Спектро скопия содержит более миллиона спектральных линий атомов, ионов и молекул. Это са мый большой массив экспериментальной информации о микромире [1].

216. Какая часть этой информации уже расшифрована и приносит пользу? Точный ответ трудно сформулировать, а примерная оценка такая. Около 1% информации, содер жащейся в спектрах атомов, ионов и молекул расшифрована и менее 1% из расшифро ванной информации приносит пользу.

217. Почему так медленно развивается процесс извлечения пользы из такого боль шого массива экспериментальных данных? Потому что точный расчёт спектров начи нается и заканчивается спектром атома водорода, а спектры всех остальных атомов и ио нов рассчитываются по приближённым формулам, не содержащим общей закономерности формирования спектров атомов и ионов.

218. Когда были открыты спектры? Спектры были получены давно, но не было теории, позволяющей понимать закон формирования спектров, созданный Природой.

219. На чём основывается такое утверждение? Законы Природы, которые мы собираем ся познать и представить в виде математических зависимостей, обычно просты и в этом сложность их открытия. Когда закон, реально управляющий процессом или явлением, на пример формированием спектров, не открыт, то учёные начинают изощряться и разраба тывать математические модели, которые дают лишь приближённые результаты и не рас крывают физику описываемого процесса или явления. Именно такая судьба досталась и спектроскопии. Были разработаны приближённые методы расчёта спектров, из которых не следовали никакие физические законы, созданные Природой для управления процессами формирования спектров.

220. Когда же был открыт закон формирования спектров атомов и ионов? Он был от крыт в середине девяностых годов прошлого века и тогда же был опубликован. А потом его публикации были многократно повторены в статьях, брошюрах, книгах и в Интерне те [1].

221. Почему же этот закон до сих пор не признан и студенты не изучают его? Не хо телось бы отвечать на этот вопрос. Но можно спрогнозировать то, что напишут об этом историки науки. Этот закон был открыт вдали от научных центров и у его автора не было покровителей, которые бы влияли на средства массой информации, чтобы надуть ему на учный авторитет и таким образом привлечь внимание научной общественности к этому закону.

222. Как автор закона формирования спектров и новой теории микромира относит ся к этому? Как к историческому счастью, позволившему ему безмятежно искать науч ные истины без оглядки на «научные авторитеты».

223. Какое главное следствие следует из закона формирования спектров атомов и ионов? Отсутствие орбитального движения электронов в атомах.

224. Как это влияет на научный интеллект молодёжи – нашего будущего? Нет ника кого сомнения в том, что будущие поколения отнесут процесс преподавания ошибочных взглядов на строение атомов к разряду интеллектуального насилия над молодёжью, кото рое явилось следствием блокирования наследниками Эйнштейна доступа такой информа ции к руководству страны.

225. Есть ли факты, доказывающие вышеприведённое утверждение? Конечно, есть и их немало, но главным из них является награждение в 2011 г президента РАН орденом Александра Невского, который предназначен для отражения успехов гражданина Отчест ва в борьбе в истинными врагами Отчества. Из этого следует, что Власть высоко оценила деятельность Президента РАН в борьбе, как они считают со лжеучёными, посредством созданного комитета по борьбе с лжеучёными, который научная общественность Отечест ва сразу назвала лженаучным комитетом.

226. Но ведь нужен же какой-то орган для противодействия распространению оши бочных научных знаний, публикуемых в Интернете? Безусловно, нужен. Он должен дополнять естественное стремление самой научной общественности искать не ошибоч ные, а достоверные результаты научных исследований и она великолепно реализует это свое природное стремление. Поэтому должен быть комитет не по борьбе с лженаукой и лжеучёными, а комитет по выявлению соответствия результатов научных исследований, публикуемых в Интернете, с реальности. Ошибки в результатах научных исследований – неизбежное явление и обнаружить их не всегда так просто, как считается. Поэтому глав ным судьёй достоверности результатов научных исследований является время. Оно отсеи вает ошибочные научные знания, а не лженаучный комитет.

227. Можно ли представить последовательно рождение закона формирования спек тров? Попытаемся.

228. Что явилось началом формирования представлений об орбитальном движении электронов в атомах? Известно, что идея орбитального движения электронов в атомах родилась из постулата Бора [1].

h =. (33) mVR n 229. Есть ли вывод математической модели этого постулата? Есть, он следует из по стулата Луи – Де - Бройля, согласно которому на каждой орбите укладывается целое чис ло n волн электрона.

2R = n 2Rm = nm 2. (34) 230. Как приводится соотношение (34) к постулату Бора (33)? Учитывая, что = V и m2 = h и подставляя эти данные в формулу (34), получаем постулированное соотноше ние Нильса Бора (33).

231. Вытекают ли абсурдные следствия из математической модели постулата Бора?

Вытекают, и немало. Главный из них - равенство длины волны электрона длине его пер вой орбиты. На первой орбите n=1 и из формулы (34) следует 2R =, то есть, когда электрон находится на первой орбите, то длина его волны равна длине окружности орби ты.

232. Как ученые отнеслись к этим противоречиям? Проигнорировали их.

233. По какому закону, следующему из орбитального движения электрона, изменя ются энергии поглощаемых и излучаемых фотонов при переходе электронов между орбитами? Из постулата Бора следует формула для расчета спектра атома водорода при переходе электрона с орбиты n2 на орбиту n1.

2 2 e 4 m 1 2.

E f = h = n (35) 2 h 1 n 234. Что означает выражение перед скобками в формуле (35)? Это постоянная Баль мера-Ридберга, равная энергии ионизации атома водорода 13,60eV.

235. Можно ли использовать формулу (35) для расчёта спектров других атомов? Нет, нельзя, так как выражение перед скобками - численная величина равная энергии иониза ции одного единственного атома – атома водорода.

236. Как же вышли из этого затруднения теоретики-спектроскописты? Очень просто.

Вместо того чтобы искать причины возникшей трудности они начали плодить обилие предельно сложных и запутанных методов приближённого расчёта спектров атомов и ио нов, из которых невозможно было понять физическую суть процесса формирования спек тров и принцип взаимодействия электронов с протонами ядер атомов.

237. Можно ли привести литературный источник с бесплодными теоретическими ре зультатами по расчёту спектров? Классической в этом отношении является книга Ни китин А.А. Рудзикас З.Б. Основы теории спектров атомов и ионов. М.: Наука. 1983. В ней нет ни единого достойного примера расчёта спектра. Все страницы заполнены мате матическими крючками ни малейшим образом не отражающими реальность – любимей шее творение большей части математиков-теоретиков.

238. Каким понятием надо заменить старое понятие орбита, чтобы не путаться в но вых представлениях о структуре атомов, которые должны следовать из их спек тров? Чтобы легче формировались новые представления о взаимодействии электронов с протонами ядер, надо понятие орбита заменить понятием энергетический уровень и пред ставлять эти уровни, как дискретные расстояния между протонами и электронами.

239. Известно, что энергия ионизации атома водорода равна 13,60eV. Это означает, что, когда электрон находится на первом энергетическом уровне, то энергия его свя зи с протоном равна 13,60eV. Чему равна энергия фотона, который должен погло тить электрон, чтобы перейти с первого энергетического уровня на второй? Эта энергия стоит первой в экспериментальном ряду энергий, соответствующих, как сказано в справочниках, стационарным энергетическим уровням. Она равна 10,20eV.

240. Известно, что при переходе электрона атома водорода на второй энергетический уровень его энергия связи с протоном уменьшается и становится равной 3,40 eV. Это значит, что при сложении энергий 13,60eV и 10,20eV должен получаться результат 13,60 + 10,20 = 3,40 но, он абсурден. Как учёные выкрутились из этого положения?

Они поступили очень просто. Произвольно переписали указанную формулу так [1] 13,60 + 10,20 = 3,40 (36) и объяснили свои действия тем, что появившиеся минусы – результат отрицательности за ряда электрона. Ловко, не правда ли?

241. Какой запрет существует для такого объяснения? Дело в том, что, как мы уже зна ем, полная энергия электрона состоит из двух составляющих: потенциальной и кинетиче ской. Потенциальную часть можно представить отрицательной, а вот кинетическую нет, так как она представляет произведение массы электрона на квадрат скорости света и в си лу этого всегда является величиной положительной. В результате отрицательность заряда электрона не может служить основанием для введения в формулу (36) минусов.

242. А в чём же истинная причина появления минусов в формуле (36)? Истинная при чина заключается в том, что все энергии, представленные в формуле (36), – лишь части общей энергии электрона, которые надо было вычесть из его полной энергии E e и форму ла (36) становится такой Ee 13,60 + 10,20 = Ee 3,40. (37) 243. Как из формулы (37) получить формулу (36)? Сокращая слева и с права полную энергию E e электрона, получим формулу (36) с законным присутствием в ней минусов, которые теперь проясняют её физический смысл, отсутствующий во всех приближённых формулах для расчёта спектров.

244. В чём сущность этого физического смысла? В том, что начальным энергетическим уровнем любого электрона в любом атоме является первый энергетический уровень. Ока завших на нём, в результате излучения серии фотонов, он начинает поглощать другие фо тоны и переходить на более высокие энергетические уровни, номера которых увеличива ются.

245. Значит ли это, что у каждого электрона в каждом атоме существует максималь но возможный энергетический уровень, начиная с которого при встрече с протоном, он ступенчато приближается к протону, излучая фотоны? Конечно, значит.

246. Начиная с какого энергетического уровня электрон атома водорода, устанавли вает контакт с протоном и начинает приближаться к нему? Электрон атома водорода устанавливает связь с протоном, начиная со 108 энергетического уровня.

247. Из каких экспериментальных данных это следует? Из спектра Вселенной.

Во Вселенной водород – самый распространённый химический элемент. Его 73% во Все ленной.

248. Как записывается энергетический баланс электрона при переходе его с первого на третий и четвёртый энергетические уровни? Он представлен в формулах:

Ee 13,60 + 12,09 = Ee 1,51, (38) Ee 13,60 + 12,75 = Ee 0,85. (39) 249. Какой же закон формирования спектра атома водорода следует из рассмотрен ной последовательности изменения энергий электрона и фотонов, поглощаемых им при энергетических переходах, в момент удаления от протона? Он представлен в фор муле [1] E1 E E e Ei + E f = E e 2 E f = Ei 2, (40) n n где: E f = h f - энергия поглощенного или излученного фотона;

Ei - энергия иониза ции, равная энергии такого фотона, после поглощения которого электрон теряет связь с ядром и становится свободным;

E1 - энергия связи электрона с ядром атома, соответст вующая первому энергетическому уровню, также равна энергии фотона.

250. Позволяет ли формула (40) рассчитать спектр атома водорода? Результаты в таб лице 4.

Таблица 4. Спектр атома водорода Значения n 2 3 4 5 eV 10,20 12,09 12,75 13,05 13, E f (эксп) eV 10,198 12,087 12,748 13,054 13, E f (теор) eV 3,40 1,51 0,85 0,54 0, Eb (теор) 251. Можно ли считать математическую модель (40) законом формирования спек тров атомов и ионов? Дальше мы увидим, как эта математическая модель позволит нам рассчитать спектр первого электрона атома гелия, на котором споткнулись теоретики око ло 100 лет назад и начали плодить приближённые методы расчёта спектров. Потом мы рассчитаем с помощью этой же формулы спектры других атомов и ионов, и опишем мето дику её использования. В результате и появятся основания считать математическую мо дель (40) законом формирования спектров атомов и ионов.

252. Из какой математической модели следует отсутствие орбитального движения электрона? Закон формирования спектров атомов и ионов (40) легко приводится к виду h 1 f = i h f = h i. (41) n n В этой математической модели нет составляющей, представляющей орбитальную энер гию электрона. Это автоматически означает, что он не совершает такого движения в ато ме.

253. Какое следствие вытекает из этого для химиков? Немедленно прекратить препо давание аналитической химии и немедленно написать новый учебник по аналитической химии для школ и вузов.

254. Сколько лет длится указанная необходимость немедленности действий хими ков? Более 15 лет.

255. Информировал ли автор Президента и Премьера об указанной необходимости?

Ох, тяжкий вопрос. Информировал многократно, но разве не видно по телевидению со ветников президента по науке? Разве неясно, чьи интересы они поставлены защищать?

256. Какое взаимодействие между электроном и протоном атома водорода следует из формулы (40)? В конечном выражении этой формулы представлены лишь частоты из лучаемых и поглощаемых фотонов и нет орбитальной энергии электрона. Это значит, что он взаимодействует с протоном не орбитально, а линейно.

257. Могут ли разноименные электрические заряды электрона и протона сближать их при формировании атома водорода, а одноимённые магнитные полюса - огра ничивать это сближение? Это - наиболее работоспособная гипотеза.

258. По какому закону изменяются энергии связи электрона с протоном? Ответ в формуле [1] E1 h Eb = 2 = 21. (42) n n При этом в атоме водорода энергия связи Eb1 = E1 электрона с ядром атома, соот ветствующая первому энергетическому уровню, равна энергии его ионизации Ei.

259. Если рассматривать процесс излучения фотонов электроном при его сближении с протоном, то изменится ли закон формирования спектров? Нет, конечно. Его мате матическая модель E E f = Ei 2, (43) n полностью совпадает с видом модели (40), описывающей процесс поглощения фотонов электроном.

260. Можно ли из закона формирования спектров получить формулу Нильса Бора для расчёта спектра при межуровневых переходах электрона? Она (44) автоматиче ски получается из закона (40) или (41) формирования спектров [1].

1 E f = E f = E1 2 2. (44) n1 n 261. Чем формула (44) принципиально отличается от аналогичной боровской форму лы (35)? Тем, что в новой формуле (44) перед скобками стоит энергия связи любого элек трона с протоном ядра в момент пребывания его на первом энергетическом уровне, а в формуле Бора – постоянная Бальмера - Ридберга.

262. Являются ли энергии единичных фотонов и единичных электронов величинами векторными? Последние исследования показали, что линейная частота, при которой передается и принимается электронная информация - величина скалярная. С учетом это го предполагалось, что энергия единичного фотона, равная произведению векторной ве личины h на скалярную, - величина векторная. Однако, новый анализ показал, что линейная частота колебаний единичных фотонов – величина векторная. Тогда в фор муле E = hv величины h и v - обе векторные (рис. 21). Так как они направлены вдоль одной оси в одну и ту же сторону, то их векторное произведение равно нулю, что исклю чает векторные свойства единичных фотонов и электронов.

Рис. 21. Схемы к определению векторных свойств энергий фотонов 263. Почему у электрона направления векторов спина и магнитного момента совпа дают, а у протона - противоположны? Главное условие формирования связей между частицами – совпадение направлений вращений соединяющихся частиц. Поскольку про цесс соединения формируется электронами и протонами, то совпадение направлений вра щения этих частиц (эквивалентно совпадению направлений их спинов h ) возможно лишь при условии, если векторы спина и магнитного момента у электрона будут совпадать, а у протона их направления будут противоположны. Дальше мы увидим, как ярко это усло вие проявляется при формировании молекул.

264. Сколько энергетических уровней имеет электрон атома водорода и электроны других атомов? Электрон атома водорода имеет, примерно, 108 рабочих энергетических уровня. Электроны всех других атомов имеют, примерно, такое же количество энергети ческих уровней.

265. Какой эксперимент доказывает, что у водорода 108 энергетических уровней и у электронов других атомов, примерно, столько же? Во Вселенной 73% водорода, 24% гелия и 3% всех остальных химических элементов. Процессы синтеза атомов водорода и гелия идут в звёздах Вселенной непрерывно. Поскольку процессы синтеза сопровожда ются излучением фотонов, то это значит, что максимум излучения Вселенной формируют фотоны, излучаемые при синтезе атомов водорода и гелия. Длина волны этого максимума давно измерена и составляет около 0,001м. Берём закон формирования спектров и опре деляем номера энергетических уровней атома водорода и атома гелия, которые соответст вуют этой длине волы и находим, что процессы синтеза атомов водорода начинаются со 108 энергетического уровня.

266. По какому закону изменяется энергия связи Eb электрона с протоном ядра лю бого атома? Ответ в формуле (42).

267. Почему нет спектральной линии, соответствующей первому энергетическому уровню атома водорода и равной его энергии ионизации 13,598eV? Этой спектраль ной линии нет не только в спектре атома водорода, но и в спектрах других атомов. Точная причина ещё неизвестна. У атома водорода эта линия находится в глубокой ультрафиоле товой области. Если её не удалось зафиксировать до сих пор, то одной из причин её отсут ствия может служить достаточно высокий градиент температуры в зоне формирования плазмы атомарного водорода.

268. Когда номер n энергетического уровня увеличивается, то из формулы (42) сле дует, что энергия связи электрона с протоном ядра приближается к нулю. Означает ли это, что все электроны всех атомов отделяются от их ядер с одной и той же массой и одним и тем же зарядом? Это явное, однозначное следствие современной теории спек тров.

269. По какому закону изменяются энергии фотонов E f, поглощаемых электронами при их последовательном переходе с нижних на верхние энергетические уровни? От вет следует из формуле (43).

270. По какому закону изменяются энергии фотонов E f, излучаемых электронами при их последовательном переходе с верхних на нижние энергетические уровни?

Если не учитывать знак энергии, то ответ следует из формулы (43).

271. Существует ли математическая модель для расчета спектра любого электрона, любого атома и можно ли считать эту модель законом формирования спектров ато мов и ионов? Мы уже ответили, что это формула (43). Она позволяет рассчитывать спектр любого атома при условии правильного экспериментального определения энергии связи E1 любого электрона в момент пребывания его на первом энергетическом уровне.

272. Был ли контакт у автора закона формирования спектров со специалистами из Всероссийского научно-исследовательского института спектроскопии? Да, был.

Причём непосредственно с его директором Виноградовым. Это было ещё в прошлом веке.

Он пригласил меня принять участие в конференции по спектроскопии. Я отослал доклад и получил ответ, в котором меня информировали, что конференция посвящена традици онным методам расчёта спектров, а я предлагаю нетрадиционный, поэтому мой доклад не может быть включён в программу конференции.

273. Энергия ионизации атома гелия или энергия удаления первого электрона из атома равна Ei1 =24,587eV, а атома водорода - Ei1 =13,598eV. Разве можно рассчитать спектр первого электрона атома гелия по математической модели закона (43) фор мирования спектров при такой большой разнице в энергиях ионизации атома водо рода и атома гелия? Да, эта разница была главной преградой на пути теоретиков спектроскопистов в поиске закона формирования спектров атомов и ионов. Это и повело их по пути разработки приближённых методов расчёта спектров. Но нас эта разница не испугала и мы искали её причину более года и нашли. В результате оказалось, что энергия связи первого электрона атома гелия с протоном ядра в условиях, когда оба электрона на ходятся в атоме, равна 13,47eV и сразу заработал закон формирования спектров (форму ла 43).

274. Можно ли кратко описать, как это было? Для этого был составлен ряд экспери ментальных энергий первого электрона атома гелия в виде разности между энергией ио низации первого электрона Ei =24,587eV и энергиями возбуждения (таблица 5, 3-я колон ка), взятыми из справочника.

Таблица 5. Энергетические показатели стационарных энергетических уровней первого электрона атома гелия Энергия связи Энергии возб. E v = E f, eV Номер уровня, n Eb = Ei Ev, eV 1 ? ?

2 3,627 20, 3 3,367 21, 4 1,597 23, 5 1,497 23, 6 0,847 23, 7 0,547 24, 8 0,377 24, 9 0,277 24, 10 0,217 24, 11 0,167 24, 12 0,137 24, 13 0,117 24, 14 0,097 24, 15 0,077 24, 16 0,067 24, 275. Какой следующий шаг был сделан? Начался анализ каждой экспериментальной ве личины и сравнения её значений в разных справочниках.

276. Что было установлено в результате этого анализа? Прежде всего, было установле но некорректное правило заполнения экспериментальных таблиц, которое составители справочников обосновали так: «Наряду с экспериментально измеренными длинами волн в предлагаемых таблицах есть такие линии, длины волн которых рассчитаны по энергетиче ским уровням с учетом правил отбора. Это или до сих пор не обнаруженные линии тон кой структуры, или слабые, грубо измеренные спектральные линии. Законность такого расчета не вызывает сомнений, так как энергетические уровни устанавливаются по на дёжно измеренным линиям с использованием вторичных стандартов».

277. Что же скрывалось в использовании вторичных стандартов? Произвол в запол нении энергетических уровней данными, которых не было в эксперименте.

278. Как можно прокомментировать этот произвол? Как нужда, вытекавшая из несо вершенства приближённого метода расчёта спектров.

279. Почему же теоретики мирились с этим произволом? Причина одна – стереотип мышления, сформированный совокупностью всей предыдущей информацией о спектрах атомов и ионов.

280. Как была доказана ошибочность действий теоретиков-спектроскопистов? Вот ответ на этот вопрос. Он взят из нашей монографии. «Нам трудно согласиться с таким методом экспериментаторов. Взять, например, энергию возбуждения 23,01eV (таблица 5, третья колонка), соответствующую четвертому стационарному энергетическому уров ню. В справочнике [4] её вообще нет, а в справочнике [5] она приводится без указания яркости линии, то есть как очень слабая или ненаблюдаемая.

281. Какое решение было принято в связи с этим? Было решено исключить сомни тельную величину из рассмотрения при поиске закономерности формирования энергий возбуждения, соответствующих стационарным энергетическим уровням.

282. Был ли это единственный случай? Нет, конечно. В аналогичном положении нахо дилась и энергия возбуждения, равная 20,96eV. Поэтому и она была исключена из рас смотрения.

283. Что же получилось в результате такой чистки произвола спектроскопистов? Ре зультат – в таблице 6.

Таблица 6. Энергии связи Eb первого электрона атома гелия с его ядром Номер энергети- Энергии возбуждения, Энергии связи, eV ческого уровня, n эксперимент теория Eb = E1 / n Ev eV 1 24,586 ? 13, 2 21,22 3,37 3, 3 23,09 1,50 1, 4 23,74 0,85 0, 5 24,04 0,55 0, 6 24,21 0,38 0, 7 24,31 0,28 0, 8 24,37 0,22 0, 9 24,42 0,17 0, 10 24,45 0,14 0, 11 24,47 0,10 0, 12 24,49 0,09 0, 13 24,51 0,08 0, 14 24,52 0,07 0, 284. Как понимать результаты, представленные в очищенной экспериментальной таблице? Вторая и третья колонки – энергии возбуждения и связи первого электрона атома гелия с протоном ядра, взятые из справочника. Последняя колонка - результат рас чёта энергий связей первого электрона атома гелия с протоном его ядра.

285. Как была получена первая энергия в последней колонке в таблице 6? Первая энергия в этой колонке была получена следующим образом. Известна экспериментальная величина энергии связи первого электрона с протоном ядра, соответствующая второму энергетическому уровню (таблица 6, 3-я колонка), при n=2 в третьей колонке - 3,37eV.

Эта величина была умножена на квадрат квантового числа n=2 и в результате была полу чена энергия связи первого электрона атома гелия с протоном ядра, в момент пребывания его на первом (n=1) энергетическом уровне 13,47eV (таблица 6, четвёртая колонка). Пол ное совпадение данных четвёртой теоретической колонки и третьей - экспериментальной – убедительное доказательство правильности удаления двух энергий возбуждения, кото рые были введены в таблицу произвольно.

286. Какие ещё доказательства правильности корректировки экспериментальной таблицы спектров? Если формула (43) действительно является законом формирования спектров атомов и ионов, то с её помощью мы должны были получить эксперименталь ные значения энергий возбуждения. Подставляя в формулу (43) Ei = 24,587 и E1 = 13,468, получим (табл. 7).

Таблица 7. Спектр первого электрона атома гелия Значения n 2 3 4 5 eV 21,22 23,09 23,74 24,04 24, E f (эксп.) E f теор.) eV 21,22 23,09 23,74 24,05 24, eV 3,37 1,50 0,84 0,54 0, Eb (теор.) 287. Значит ли это, что возникнет необходимость повторить эксперименты по фик сированию спектральных линий атомов и ионов? Да, такая необходимость уже прояс нилась 288. В чём её суть? Анализ уже полученных спектров атомов и ионов показывает доста точно большие расхождения в величинах энергий, соответствующих спектральным лини ям и полученных различными авторами экспериментов. Эти расхождения надо умень шать. Далее, не имея чёткого представления о законе Природы, формирующем спектры, экспериментаторы стремились только к фиксированию энергий спектральных линий, не уделяя особого внимания некоторым из них.

289. Каким же спектральным линиям надо было уделить особое внимание? Дело в том, что в математической модели закона формирования спектров атомов и ионов есть математический символ, соответствующий энергии связи любого электрона с протоном ядра, соответствующей первому энергетическому уровню. Но некоторые электроны ли шены возможности оказываться на первых энергетических уровнях из за сложности структуры атома. В результате в спектре появляются лишь те самые нижние спектральные линии, которые соответствуют доступному переходу электрона. Номер этого перехода в существующих спектрах остаётся неизвестным и приходится эмпирически перебирать нижние энергии, чтобы найти среди них те, которые принадлежать пребыванию электро на на дозволенном энергетическом уровне в данном атоме. Теперь, при известной модели атома, можно прогнозировать номер нижнего дозволенного энергетического уровня и точнее фиксировать его спектральную линию.

290. Как же согласовать экспериментальную величину энергии ионизации первого электрона атома гелия Ei = 24,586eV с энергией связи первого электрона атома ге лия с протоном E1 = 13,47eV ? Это очень интересный вопрос и мы дадим детальный от вет на него при анализе структуры атома гелия.

291. В чём особенность расчёта спектра атома лития? Закон расчёта спектров (43) един и методика его применения тоже едина.

292. Можно ли увидеть результаты использования закона формирования спектров для расчёта спектров всех трёх электронов атома лития и сравнения их с экспери ментальными данными? Конечно, результаты в таблицах 8, 9 и 10.

Таблица 8. Спектр первого электрона атома лития Значения n 2 3 4 5 eV - 3,83 4,52 4,84 5, E f (эксп.) eV 1,18 3,83 4,51 4,83 5, E f (теор.) eV 3,51 1,56 0,88 0,56 0, Eb (теор.) Таблица 9. Спектр второго электрона атома лития Значения n 2 3 4 5 eV 62,41 69,65 72,26 73,48 E f (эксп.) eV 62,41 69,62 72,25 73,47 74, E f (теор.) eV 13,54 6,02 3,38 2,17 1, Eb (теор.) Таблица 10. Спектр третьего электрона водородоподобного атома лития и энергии связи Eb его с ядром атома на стационарных энергетических уровнях Значения n 2 3 4 5 eV 91,84 108,84 114,80 117,55 119, E f (эксп.) eV 91,84 108,85 114,80 117,55 119, E f (теор.) eV 30,61 13,60 7,65 4,80 3, Eb (теор.) 293. Почему теоретическая величина энергии возбуждения первого электрона атома лития в момент пребывания его на втором энергетическом уровне имеется в таблице 8, а экспериментальной нет? Очень интересный вопрос. Это не единственный случай.

Объясняется он тем, что теория даёт весь ряд энергий, соответствующий любому энерге тическому уровню любого электрона, а некоторые электроны не дают соответствующих экспериментальных данных. Это относится в основном ко второму и третьему энергети ческим уровням. Объясняется такое поведение электрона тем, что теория предсказывает наличие энергий, а у электрона их нет, так как он лишён возможности переходить на со ответствующий энергетический уровень. Это обусловлено структурой атома. При анализе структуры атома лития мы увидим причину, которая не позволяет первому электрону это го атома опускаться на второй энергетический уровень.

294. Какие ещё особенности спектров раскроются при анализе их совместно со структурами атомов? Можно сказать удивительные особенности. Дальше мы увидим, что энергии связи у всех электронов любого атома не равны, но близки к энергиям связи электрона атома водорода на соответствующих энергетических уровнях.

295. Если электроны взаимодействуют с протонами ядер линейно, то структура мно гоэлектронного атома будет подобна одуванчику. Так это или нет? Такое сравнение близко к реальности и мы познакомимся с этим детально.

296. А как же тогда появляются валентные электроны, связывающие атомы в моле кулы? Ну, если речь пошла об одуванчике, то валентные электроны, поглощая фотоны переходят на энергетические уровни выше тех, на которых находятся все остальные элек троны и таким образом вступают в контакт между собой и соединяют атомы в молекулы.

297. Есть ли дополнительные доказательства примерного равенства энергий связи всех электронов атомов с протонами ядер? Конечно, есть. Самое мощное из них – неза висимость экспериментальной зависимости закона излучения чёрного тела от материала этого тела, то есть от химического элемента, из которого он изготовлен.

298. Есть ли математические модели для расчёта энергии связи с протоном любого электрона любого химического элемента? Есть, конечно, и мы познакомимся с такими моделями и результатами использования их для расчётов, когда будем анализировать структуры атомов.

299. У атома бериллия четыре электрона. Позволяет ли закон формирования спек тров атомов и ионов рассчитать спектры, формируемые всеми электронами этого атома? Ответ в таблицах 11, 1 2, 13.

300. Почему энергии связи Eb всех четырех электронов атома бериллия с протонами ядер на одноимённых энергетических уровнях увеличиваются по мере увеличения номера электрона в атоме (таблицы 11, 12 и 13)? Потому что спектры снимаются при последовательном увеличении потенциалов возбуждения. В результате электроны поки дают атом в такой же последовательности. После ухода из атома первого электрона, один протон в ядре остаётся свободным и следующий электрон начинает взаимодействовать и со своим протоном и с тем, что освободился и его энергия связи увеличивается. Когда в атоме остаётся один электрон, то он начинает взаимодействовать с четырьмя протонами ядра и его энергия связи, соответствующая первому энергетическому уровню, увеличива ется в n 2 = 4 2 = 16 раз.

Таблица 11. Спектр первого электрона атома бериллия Значения n 2 3 4 5 6 7 eV 5,28 7,46 8,31 8,69 8,86 8,98 9, E f (эксп.) eV 5,28 7,53 8,31 8,67 8,87 8,99 9, E f (теор.) eV 4,04 1,80 1,01 0,65 0,45 0,33 0, Eb (теор.) Таблица 12. Спектр второго электрона атома бериллия Значения n 2 3 4 5 eV - 11,96 14,72 15,99 16, E f (эксп.) eV 4,15 11,96 14,70 15,96 16, E f (теор.) eV 14,81 6,25 3,52 2,25 1, Eb (теор.) Таблица 13. Спектр третьего электрона атома бериллия Значения n 2 3 4 5 eV 123,7 140,4 146,3 149,0 150, E f (эксп.) eV 123,7 140,5 146,3 149,0 150, E f (теор.) eV 30,22 13,43 7,56 4,84 3, Eb (теор.) Спектр четвёртого электрона атома бериллия является спектром водородоподобного ато ма бериллия, поэтому не представляет особого интереса.

301. Почему не приведена таблица результатов расчёта спектра четвёртого электро на атома бериллия? Четвёртый электрон атома бериллия остаётся в атоме последним при повышении потенциала возбуждения, поэтому его теоретическая энергия ионизации равна произведению энергии ионизации атома водорода 13,598eV на квадрат главного кванто вого числа n = 4 2 = 16, то есть Ei = 13,598 16 = 217,568eV. В результате атом бериллия с одним электроном называется водородоподобным атомом и спектр его четвёртого элек трона рассчитается и по нашей математической модели закона формирования спектров атомов и ионов (43) и по формуле Бора (35), поэтому мы не приводим таблицу с резуль татами расчёта спектра четвёртого электрона атома бериллия.

302. Если электроны взаимодействуют с протонами ядра не орбитально, а линейно, то есть основания полагать, что когда все четыре электрона атома бериллия нахо дятся в атоме, то их энергии связи с протонами ядра должны иметь одинаковые зна чения на одноимённых энергетических уровнях. Есть ли доказательства достоверно сти такого предположения? Они в таблице 14.

303. Как интерпретировать результаты таблицы 14? В первой строке – энергии связи электрона атома водорода со своим протоном, а в остальных – энергии связи всех четырёх электронов атома бериллия на соответствующих энергетических уровнях в условиях, ко гда все четыре электрона находятся в атоме.

Таблица 14. Энергии связи Eb электрона атома водорода eH и электронов (1, 2, 3, 4) атома бериллия Be с ядром в момент, когда все они находятся в атоме n 1 2 3 4 5 6 7 8 13,6 3,40 1,51 0,85 0,54 0,38 0,28 0,21 0, e H 1 16,17 4,04 1,80 1,01 0,65 0,45 0,33 0,25 0, 2 16,17 4,04 1,80 1,01 0,65 0,45 0,33 0,25 0, 3 16,17 4,04 1,80 1,01 0,65 0,45 0,33 0,25 0, 4 16,17 4,04 1,80 1,01 0,65 0,45 0,33 0,25 0, n 10 11 12 13 14 15 16 17 0,14 0,11 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,05 0, eH 1 0,16 0,12 0,10 0,08 0,07 0,06 0,05 0,05 0, 2 0,16 0,12 0,10 0,08 0,07 0,06 0,05 0,05 0, 3 0,16 0,12 0,10 0,08 0,07 0,06 0,05 0,05 0, 4 0,16 0,12 0,10 0,08 0,07 0,06 0,05 0,05 0, 304. Почему энергии связи всех четырёх электронов атома бериллия оказываются равными энергиям связи электрона атома водорода, начиная лишь с 13-го энерге тического уровня? Дальше, при анализе структуры атома бериллия, мы увидим причину этого, а сейчас лишь поясним. Когда все четыре электрона, находятся в атоме и линейно взаимодействуют с протонами его ядра, то на нижних энергетических уровнях они взаи модействуют друг с другом. Поэтому они могут оставаться в атоме лишь при условии большей энергии связи со своими протонами, чем энергия связи электрона атома водорода со своим протоном. По мере перехода на более высокие энергетические уровни они уда ляются друг от друга и, начиная с 13-го энергетического уровня, их влияние друг на друга исчезает и их энергии связи с протонами ядер оказываются такими же, как и у электрона атома водорода (таблица 14).

305. Откуда взяты цифры, представленные в таблице 14? Это результат обработки экспериментальных спектров всех четырёх электронов.

306. Есть ли математические модели для такой обработки? Конечно, есть, они приве дены в монографии и мы приведём их при анализе структуры атома бериллия.

307. Какое решение было принято после установления закона формирования спек тров атомов и ионов? Было принято решение не стремиться к расчёту спектров всех атомов и ионов, а рассчитывать только те из них, которые использовались в наших экспе риментах.

308. Можно ли привести результаты расчётов некоторых из них? Можно, приводим.

Таблица 15. Спектр 1-го электрона атома углерода Значения n 2 3 4 5 eV 7,68 9,67 10,37 10,69 10, E f (эксп.) eV 7,70 9,68 10,38 10,71 10, E f (теор.) eV 3,58 1,58 0,89 0,57 0, Eb (теор.) Таблица 16. Спектр первого электрона атома бора Знач. n 2 3 4 5 6 eV 4,96 6,82 7,46 7,75 7,92 8, E f (эксп.) eV 4,96 6,81 7,46 7,76 7,93 8, E f (теор.) Знач. n 8 9 10 11 12 eV 8,09 8,13 8,16 8,18 8,20 8, E f (эксп.) eV 8,09 8,13 8,16 8,18 8,20 8, E f (теор.) Знач. n 14 15 16 17 18 eV 8,23 8,24 8,25 8,25 8,26...

E f (эксп.) eV 8,23 8,24 8,25 8,25 8,26...

E f (теор.) Таблица 17. Спектр первого электрона атома кислорода Значения n 2 3 4 5 eV 10,18 12,09 12,76 13,07 13, E f (эксп.) eV 10,16 12,09 12,76 13,07 13, E f (теор.) eV 3,44 1,53 0,86 0,55 0, Eb (теор.) Таблица 18. Спектр 1-го электрона атома хлора Значения n 2 3 4 5 eV 9,08 11,25 12,02 12,34 12, E f (эксп.) eV 9,08 11,24 11,99 12,34 12, E f (теор.) eV 3,89 1,72 0,97 0,62 0, Eb (теор.) Таблица 19. Спектр 1-го электрона атома меди Значения n 5 6 7 8 E f эксп.) eV 3,77 4,97 5,72 6,19 6, eV 3,77 4,98 5,71 6,18 6, E f (теор.) eV 3,96 2,75 2,02 1,54 1, Eb (теор.) Таблица 20. Спектр 1-го электрона атома галлия Значения N 4 5 6 7 эксп.) eV 4,11 4,71 5,06 5,23 5, Ef E f теор.) eV 4,12 4,70 5,04 5,27 5, eV 2,93 1,87 1,30 0,96 0, Eb (теор.) Таблица 21. Спектр 1-го электрона атома натрия Значения n 2 3 4 5 eV - 3,68 4,31 4,62 4, E f (эксп.) eV - 3,68 4,32 4,62 4, E f (теор.) eV 3,27 1,45 0,82 0,52 0, Eb (теор.) 309. Какие сложности ожидают тех, кто будет пытаться рассчитывать спектры дру гих атомов и ионов? Завершая изложение теории формирования спектров атомов и ио нов, отметим важные моменты для тех, кто будет продолжать эти исследования. Прежде всего, это лишь начало. Оно базируется на результатах экспериментов. Если результаты эксперимента отличаются от реального спектра того или иного электрона, то резко ус ложняется процедура поиска энергии E1. Поскольку величина этой энергии базируется на значении энергии возбуждения, которая стоит первой в ряду всех энергий возбужде ния, соответствующих стационарным энергетическим уровням, то точное определение первой энергии возбуждения играет решающую роль. Но существующие справочники по спектроскопии не отвечают этому требованию. Возьмем, например, энергии возбуждения, соответствующие стационарным энергетическим уровням второго электрона атома угле рода.

В справочнике Стриганова содержится следующий ряд этих энергий [2]: 5,33;

9,29;

11,96;

13,71;

13,72;

14,45;

18,04;

19,49;

20,84;

21,49;

22,13;

22,47;

22,57;

22,82;

23,38;

26, eV. В справочнике Зайделя этот ряд имеет такие значения [3]: 9,30;

11,96;

13,72;

14,46;

16,32;

17,62;

18,04;

18,06;

18,66;

19,49;

20,14;

20,84;

20,91;

20,95;

22,13;

22,54;

22,56;

22,90;

23,11;

24,27;

24,37;

24,59;

24,64;

25,98;

27,41;

27,47;

27,48 eV.

Подчеркнутые значения энергий совпадают в обоих справочниках, а не подчеркну тые - не совпадают. Как видно, не так легко найти энергию, которая соответствует перво му уровню возбуждения. Задача эта, видимо, должна решаться путем увеличения количе ства справочников, привлекаемых для анализа, и - разработке специальной компьютерной программы, которая обеспечивала бы решение поставленной задачи. Если встретятся та кие ряды энергий, которые не подчиняются закону (43), то это будет означать, что ячейка такого электрона занимает нестандартное положение в атоме. Не исключено, что в ряде случаев придется повторить эксперименты для более точного определения первого потен циала возбуждения.

Таким образом, спектры атомов, ионов и молекул – самый большой массив экспери ментальной информации об обитателях микромира, но человек научился извлекать из этих спектров мизерную часть пользы, которую они содержат. Причина такого состояния – барьер приближённых методов расчёта спектров атомов ионов. Теперь он удалён, и но вое поколение учёных будет продвигаться быстрее и плодотворнее в извлечении пользы из указанных спектров.

310. Существуют ли экспериментальные данные, кроме спектров атомов и ионов указывающие на отсутствие орбитальных движений электронов в атомах и линей ного взаимодействия их с протонами ядер? Такие экспериментальные результаты уже существуют. Их получили европейские экспериментаторы. Они создали новое поколение электронных микроскопов, которые имеют разрешающую способность фотографировать кластеры молекул. Им удалось сфотографировать кластер бензола. Фотография воспроиз вела структуру кластера бензола, в которой чётко видна молекула бензола. Её структура полностью соответствует структуре теоретической молекулы бензола, построенной нами из атомов углерода и водорода несколько лет назад. Теоретическая модель молекулы бен зола на рис. 22, d, а её фотография в составе бензольного кластера показана на рис. 22 е.

Мы не будем уточнять его точное название. Главное – структура.

311. Что показано на фото (рис. 22, е)? На рис. 22, d, вверху показана теоретическая модель молекулы бензола, а внизу - фото бензольного кластера и результат компьютер ной обработки этой фотографии.


312. Как правильно интерпретировать компьютерную фотографию бензольного кла стера? Молекула бензола С6Н6 (рис. 22, d). Это значит, что в её структуре 6 атомов угле рода С и шесть атомов водорода Н. На рис. 22, е представлено фото кластера из последо вательно соединённых друг с другом колец из атомов углерода.

313. На чём основывается такая интерпретация? На теоретической модели атома угле рода, представленной на рис. 22, с. В ней 6 электронов e линейно связаны с ядром N, ко торое расположено в центре атома.

314. А как устроено ядро атома углерода? Структура ядра атома углерода показана на рис. 22, b. Внутренние тёмные шары – нейтроны, а наружные (светлые) – протоны.

315. Из рис. 22, b и с следует, что электроны взаимодействуют с протонами ядра не орбитально, а линейно. В чём сущность этого взаимодействия? Она следует из струк туры атома водорода, представленного на рис. 22, а. Как видно, электрон e взаимодейст вует с протоном Р линейно, а не орбитально [1].

Рис. 22.

316. Какие силы сближают электрон атома водорода с протоном и какие ограничи вают их сближение? Электрон и протон имеют разноименные электрические заряды и магнитные моменты, а значит и магнитные полюса: серенный и южный. Следовательно, их могут сближать разноимённые электрические заряды, а ограничивать сближение - од ноимённые магнитные полюса, силовые магнитные линии которых наиболее интенсивно взаимодействуют друг с другом, когда их магнитные полюса располагаются на одной ли нии. В результате и формируется линейное взаимодействие электрона с протоном ядра.

317. Как интерпретировать светлые внешние шарики на рис. 22, е, внизу? Это элек троны атомов водорода. На реальном фото (рис. 22, е, вверху) их нет, так как размер элек трона на 4-5 порядков меньше атома углерода (рис. 22, с) и микроскоп не видит их.

318. Из изложенного следует, что формирование структур атомов и молекул начина ется с формирования ядер атомов. Так это или нет? Представленная визуальная экспе риментальная и теоретическая информация даёт однозначно положительный ответ на по ставленный вопрос.

319. Значит ли это, что изучение атомов и молекул надо начинать с изучения струк тур ядер атомов? Ответ однозначно положительный.

320. Значит ли это, что лиц, препятствующих этому изучению уже можно относить к научным инквизиторам? История науки уже представила их такими.

321. Неужели нашлись и модераторы, которые препятствуют публикации этой ин формации в Интернете? К сожалению, нашлись.

322. Можно ли привести примеры? Можно. Мне прислали адрес форума по физике студентов МГУ. Я решил принять участие в нём. Написал краткое вступительное обраще ние к студентам.

Уважаемые студенты МГУ!

Я намереваюсь познакомить Вас с неведомыми пока Вам научными результатами по фи зике, химии, астрофизике и другим смежным наукам. Однако, в правилах форума записа но, что реклама на нём запрещена. В результате я оказываюсь в затруднении. Если я начну сообщать Вам результаты своих 30-ти летних научных исследований, то будет ли это рек лама или нет, я не знаю. Я хотел бы опубликовать вначале аннотацию своей монографии «Начало физхимии микромира» http://kubsau.ru/science/prof.php?kanarev и её содержание, чтобы Вы получили представление о круге научных вопросов, которые я собираюсь об суждать с Вами. После этого я намереваюсь начать публиковать вопросы по проблемам научного познания и по структуре и поведению основных обитателей микромира: фото нов, электронов, протонов, нейтронов, ядер, атомов, молекул и кластеров. Таких вопросов и ответов на них будет более 1000. Вы можете включиться в процесс обсуждения ответов на поставленные вопросы и предлагать свои вопросы и свои ответы. Думаю, что такая форма общения между нами - наиболее продуктивна в познании безумно сложного ми роздания, в котором мы появляемся временно и пытаемся познать его.

Я бы хотел получить от модераторов одобрение или отрицание моих намерений, чтобы освободить их от проблемы: удалять или нет предложенную мною тему для обсуж дения? Эта проблема неминуемо возникнет перед ними, так как ответы на поставленные вопросы будут значительно отличаться от стандартных ответов.

Я называю свою тему так: «АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ». Всего доброго. К.Ф.М. 30.04.10.

Зашёл на сайт форума, зарегистрировался и получил сообщение, что факт моей регистра ции и порядок входа на форум будет прислан мне по электронной почте. Но его до сих пор нет.

323. Есть ли ещё примеры подобных инквизиторских действий? К сожалению есть.

Модератор форума МГУ по химии ХИМИЧЕСКИЙ ФОРУМ http://www.chemport.ru/guest2 закрыл мне доступ для участия в форуме. Аналогичным об разом поступил модератор форума по физике «Наука и жизнь» http://www.nkj.ru/forum/ 324. Изменяется ли энергия электрона при излучении им фотонов в момент форми рования атомов и ионов? Конечно, изменяется.

325. Изменяется ли масса электрона при поглощении и излучении им фотонов? Ко нечно, изменяется.

326. Изменяется ли радиус электрона при поглощении и излучении им фотонов? Из меняется.

327. Чему равна предельная энергия фотона, излучённого электроном при формиро вании атомов и ионов? Ответа на этот вопрос пока нет.

328. Поскольку размеры фотонов, излучаемых электроном, могут быть на много по рядков больше размеров электронов, то не является ли это главным фактором, оп ределяющим дальность стрельбы? Да, это - главный фактор, определяющий дальность стрельбы. Существовавшее до этого представление о том, что снаряд выстреливается из ствола орудия за счет давления образующихся газов, глубоко ошибочно. Существующие расчётные формулы приписывают повышение давления в патроне газам, а фактически это давление формируется фотонами, излученными при воспламенении пороха в патроне. Га зы принимают участие в формировании давления, но их доля в этом очень мала.

330. Какие существуют доказательства достоверности такого утверждения? Они многочисленны, приведём лишь одно из них. Известно, что взрыв сопровождается резким звуком. Звук – следствие внезапного повышения давления воздуха в области пространст ва, где происходит взрыв. Что является источником мощных громовых раскатов в грозу сразу после формирования молнии? Ведь молния – излучение фотонов электронами, а не повышение давления газов в огромных объёмах пространства, в которых сверкают мол нии. Ответ однозначный – давление в воздухе в момент вспышки молнии формируют фо тоны, излучённые в момент синтеза кластеров ионов и электронов. Фотоны формируют давление при вспышке молнии потому, что их размеры на 5 порядков (в 100000 раз) больше размеров электронов, которые излучают их.

331. Почему существующие формулы для расчёта давления газов дают результат, совпадающий с экспериментом, а роль фотонов в формировании этого давления в них не представлена? Она представлена численной величиной давления и не представ лена в интерпретации физической причины появления этого давления.

332. Радиус электрона может быть равен радиусу фотона. В каком диапазоне шкалы фотонных излучений находится этот фотон и чему равна длина его волны? Радиус электрона равен re = 2,242631080 10 12 м. Фотон, длина волны которого соответствует этому радиусу, находится в рентгеновском диапазоне шкалы фотонных излучений.

333. Почему эффект Комптона регистрируется только при использовании рентге новских фотонов? Потому что радиусы электронов близки к радиусам рентгеновских фо тонов.

334. Почему в эффекте Комптона интенсивность смещенной составляющей умень шается с увеличением номера химического элемента? Чтобы появлялась смещённая составляющая, необходимы условия взаимодействия рентгеновских фотонов с электрона ми атомов. Три протона ядра и три электрона в структуре атома лития создают много сво бодного пространства в зоне его поверхности, где располагаются электроны (рис. 23, b). В результате создаются условия для взаимодействия электронов атома с рентгеновскими фотонами, размеры которых близки к размерам электронов. Следствием этого является устойчивое взаимодействие рентгеновских фотонов с электронами атома лития и смеще ние составляющей М отражённых фотонов (рис. 23, а).

Как видно (рис. 23, а), при возрастании атомного номера химического элемента вещества интенсивность несмещенной линии P возрастает, а интенсивность смещенной линии M уменьшается. Так, у лития максимальная интенсивность излучения состоит из смещенной М составляющей, а у меди наоборот, интенсивность несмещенной линии P значительнее интенсивности смещенной линии M (рис. 23, а).

Модель ядра атома меди (рис. 23, с) позволяет понять причину этого. Белые круж ки это - протоны на поверхности ядра атома меди. С каждым из них взаимодействует электрон. Нетрудно представить, что поверхность такого атома будет плотно заселена электронами (рис. 23, d) и у рентгеновских фотонов потеряется возможность взаимодей ствовать с каждым из них в отдельности. В результате у меди интенсивность смещенной составляющей М значительно меньше интенсивности несмещенной Р составляющей (рис.

23, а).

Рис. 23.

335. Соблюдается ли закон сохранения энергии в эффекте Комптона? Нет, не соблю дается, так как отраженный фотон увеличивает длину своей волны, а значит, уменьшает массу и энергию. Судьба массы, потерянной электроном до сих пор не установлена точ но. Косвенные эксперименты по её сохранению не заслуживают доверия. При угле отра жения = 90 0 рентгеновский фотон, отразившись от электрона, теряет 1,6939 10 33 кг.

Это, примерно, 4,3%, что соответствует массе рентгеновского фотона.

336. В чём суть новых научных результатов, полученных лауреатами Нобелевской премии за 2010 год? Как объявило телевидение, суть результата новых лауреатов нобе левской премии состоит в том, что они получили углеродные плёнки (графены) атомар ной толщины методом приклеивания скотча к графиту и последующего отделения гра фитовых пленок, приклеившихся к скотчу с помощью воды. Главные свойства углерод ных плёнок – высокая прочность и электропроводность.


337. Позволяет ли новая теория микромира детальнее описать то, за что присуждена нобелевская премия? Конечно, позволяет.

338. В чём тогда истинная физическая суть их достижений? Структуры графенов представляются человеку такими, как показаны на рис, 24, а. На рис. 24, b - фотография графена, на которой атомы углерода представлены в виде туманных белых точек с туман ными связями между ними, которые формируют шестигранники. Что связывает эти бе лые точки атомов углерода между собой? Орбиты электронов? Если так, то как они фор мируют шестигранную структуру ячейки графена? Нобелевские лауреаты и их научные эксперты не имеют ни малейшего представления о физической связей атомов углерода в углеродной плёнке, а мы описало это уже детально. Атомы углерода в углеродной плёнке связывают электроны электрон-электронными линейными связями.

339. Соответствует ли размер, представленный на рис. 24, b, реальности? Нет, конеч но, не соответствует.

340. Как доказать это несоответствие? В соответствии с законом Кулона, если электрон атома водорода находится на первом энергетическом уровне, то расстояние между прото ном и электроном равно (1,602 10 19 ) e = 1,059 10 10 м R1 = = (45) 12 4 0 E1 4 3,142 8,854 10 13,598 1,602 b) а) воображаемый графен фото графена Рис. 24. Изображение воображаемого графена и его фото Расстояние меду протоном и электроном в атоме водорода зависит от температуры. Ана лиз показывает, что при обычной температуре, устанавливая связь с другим атомом, элек трон оказывается между вторым и третьим энергетическими уровнями атомарного со стояния (табл. 22). Это значить, что в составе молекул расстояние между протоном и элек троном в атоме водорода увеличивается, примерно, на порядок и множитель 10 10 м при нимает значение 10 9 м. Это уже на порядок больше размера ( 1,40 10 10 м ) на рис. 24, b Таблица 22. Спектр атома водорода, энергии связи Eb между протоном и электроном, и расстояния Ri между ними Знач. n 2 3 4 eV 10,20 12,09 12,75 13, E f (эксп) eV 10,198 12,087 12,748 13, E f (теор) eV 3,40 1,51 0,85 0, Eb (теор) 4,23 9,54 16,94 26, 10 м Ri (теор) Далее, из новой теории микромира следует, что протоны располагаются на по верхности ядер (рис. 25 и 26), а электроны атомов взаимодействуют с ними не орбиталь но, а линейно (рис. 27 и 28). В результате атом графита (рис. 27) – плоское образование, а атом алмаза (рис. 28) – предельно симметричное, пространственное образование.

Плоский атом углерода – основа биологической жизни на нашей планете, а графит и алмаз – твёрдые образования. Плоские атомы углерода графита, соединяясь, образуют плоские кластеры, а совокупность плоских кластеров образует углеродную плёнку (рис.

23), названную графеном. Европейским экспериментаторам удалось сфотографировать кластер бензола С6Н6, состоящий из плоских атомов углерода и атомов водорода (рис.

29).

Рис. 29. Кластеры бензола С учетом этого расстояния между ядром атома углерода и его электронами (рис. 29) находится в интервале 10 8 м. Если к 6-ти электронам 6-ти атомов углерода присоеди няются электроны атомов водорода, то образуется молекула бензола С6 Н 6 (рис. 29) и расстояние от ядра атома углерода до протона атома водорода удваивается, а расстояние от центра молекулы бензола до протона атома водорода увеличивается на порядок и появ ляется множитель 10 7 м. Это размер молекулы бензола. На рис. 29 показаны теоретиче ские кластеры бензола С6 Н 6 и их фотографии с туманной шестигранной структурой.

А теперь поправим Нобелевских лауреатов и их экспертов. Обратим их внимание на туманность лучевых выступов на внешнем контуре фотографии кластера бензола (рис.

29). Это, в соответствии с химической формулой молекулы бензола C 6 H 6 и теоретиче ским кластером бензола (рис. 29). Размеры атомов водорода близки к наноразмеру (табл.

22), но самый современный микроскоп не видит их (рис. 29). Плоские атомы углерода на порядок больше атомов водорода, но электронный микроскоп представляет их в виде бе лых туманных пятнышек (рис. 29, b), структуру которых теория микромира представляет чётко в молекуле бензола и его кластере (рис. 29) и углеродной плёнке (рис. 24, 29).

Размер каждого атома углерода равен, примерно, 10 8 м, а размер хорды шести угольника (рис. 29, b) в вершинах которого находятся атомы углерода, на порядок боль ше. Это значит, что реальная величина размера 0,14 10 9 м = 1,4 10 10 м, показанного на рис. 29, b, минимум на 3 порядка больше. Если бы новые лауреаты Нобелевской премии по физике владели бы минимумом новых знаний о микромире, то они без труда предста вили бы теоретическую модель углеродной плёнки (рис. 24), в которой чётко видна структура плоских атомов углерода и которые электронный микроскоп видит в виде ту манных пятнышек (рис. 29, b). Ядра атомов электронный микроскоп вообще не видит, а теория представляет их структуру чётко, с разрешающей способностью до 10 16 м (рис. и 29).

Рис. 30. Теоретическая углеродная плёнка 341. Что обеспечивает прочность углеродных плёнок? Предельная симметричность плоских атомов углерода обеспечивает прочность электронных связей между ними, а зна чит - и всей графеновой плёнки, воображаемая структура которой показана на рис. 24, а теоретическая – на рис. 30. Её прочность обусловлена симметричностью связей между электронами атомов углерода, замкнутых по шестигранным контурам. Изложенная ин формация – яркое доказательство отсутствия орбитального движения электронов в атомах и наличие их линейного взаимодействия с протонами ядер и друг с другом.

342. Но ведь в школах и вузах всех стран мира продолжают навязывать учащимся идею орбитального движения электронов в атомах. Это эквивалентно интеллекту альному насилию над ними. Кто виноват? Доказательство отсутствия орбитального движения электронов в атомах опубликованы нами более 15 лет назад. Академики всех стран мира, вместо поиска новых знаний, добытых рядовыми учёными, считают ниже своего достоинства изучать их и рьяно защищают свои знания, которые базируются на фундаменте знаний Нобелевских лауреатов. Это и есть главная причина интеллектуально го насилия над молодёжью. Что касается виновных в этом, то лидерство принадлежит Но белевскому комитету и, как говорят по-русски, его научным рабам – академикам всех университетов и академий мира.

343. Какое заключение следует из анализа результатов исследований, за которые присуждены Нобелевские премии по физике в 2010г? Изложенное показывает опреде лённые экспериментальные достижения новых лауреатов Нобелевской премии, получен ные ими методом проб и ошибок, и слабое понимание ими физической сути своих дости жений.

344. Как должны поступит руководители Нобелевского комитета в этом случае? Все мы смертны и все допускаем ошибки и если они причиняют кому-либо неудобства, то мы извиняемся за то, что допустили такие ошибки. Сейчас очень благоприятная ситуация для извинения руководителей Нобелевского комитета перед многими поколениями школьни ков, студентов, аспирантов, инженеров и учёных за ущерб нанесённой им серией оши бочных Нобелевских премий, выданных по физике, химии, астрофизике, которые калечи ли их научный потенциал. Ошибочный авторитет таких премий не ускорял, а тормозил научный прогресс. Ошибки эти были естественны и цивилизованная научная обществен ность одобрит такой поступок и внесёт предложения, которые бы исключали такое позор ное явление в будущем.

345. Можно ли спрогнозировать реакцию Нобелевского комитета на неоспоримые факты его вины в торможении научного прогресса, путём выдачи премий за оши бочные научные результаты, ошибочный авторитет которых тормозил научный прогресс? Конечно, можно. Нобелевский комитет давно превратился в комитет тайной солидарности врагов научных истин. Он полностью проигнорирует нашу критику. Лишь следующие поколения учёных воспримут её полезной для научного прогресса и будут не только благодарны нам за анализ ошибок Нобелевского комитета, но и значительно рас ширят список лауреатов этой премии, получивших её за ошибочные научные результаты.

3. ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ ПО ТЕРМОДИНАМИКЕ МИКРОМИРА Анонс. Термодинамика микромира, радикально меняет давно сложившиеся представле ния о термодинамике макромира и показывает глубокую ошибочность Первого начала термодинамики макромира и достоверность её Второго начала.

346. В чём различие между термодинамикой макромира и термодинамикой микро мира? Термодинамика макромира освоена давно и изучена основательно. Термодинамика микромира только разрабатывается. Их объединяют фундаментальные понятия тепло и температура, чёткий физический смысл которых появился лишь в начале рождения тер модинамики микромира. В результате появилась возможность установить связь между термодинамиками макро – и микромира.

347. Существует ли связь между термодинамикой макромира и микромира? В Фи зическом энциклопедическом словаре написано: «Термодинамика – наука о наиболее об щих свойствах макроскопических физических систем, находящихся в состоянии термоди намического равновесия, и о процессах перехода между этими состояниями». Поскольку основой любых макроскопических систем являются обитатели микромира, то термоди намика макромира должна иметь связь с термодинамикой микромира. Попытаемся ус тановить эту связь.

348. В чём сущность «Первого начала термодинамики» макромира и остаётся ли оно достоверным с появлением термодинамики микромира? Термодинамика макромира использует ряд специфических понятий. Первое из них - «Первое начало термодинами ки», которое устанавливает эквивалентность теплоты и работы и позволяет сравнивать их количества в одних и тех же единицах. Основы этой эквивалентности были заложены Ю.

Р. Майером и Дж. Джоулем в 1842-1943 годах. Из этого начала следует невозможность создания так называемого «вечного двигателя», под которым стали понимать процесс, рождающий энергии больше, чем затрачено на его реализацию. Это следствие было при знано всеобщим и явилось главным критерием для безоговорочного отрицания существо вания таких процессов, которые генерируют энергии больше затрачиваемой на их реали зацию. Кратко этот критерий называют законом сохранения энергии.

Однако, в конце ХХ и начале XXI появилось достаточно много эксперименталь ных данных, которые поставили под сомнение достоверность указанного критерия. На пример, японцы уже выпустили экспериментальный образец мини автомобиля, движуще гося за счёт электричества, получаемого из воды. Раньше это считалось невозможным, так как на электролиз воды энергии затрачивается больше, чем получается из неё в виде водо рода, который потом переводится в электричество. Теперь из воды сразу получают элек тричество, которое используется для перемещения автомобиля.

349. Почему так долго сохранялась ошибочность Первого начала термодинамики?

Ошибочность закона сохранения энергии, следующего из Первого начала термодинамики и выполняющего роль критерия для оценки баланса между затрачиваемой и вырабаты ваемой энергией, сохранялась так долго потому, что закон формирования средней им пульсной электрической мощности содержал фундаментальную физико-математическую ошибку, которую не видели все специалисты, связанные с использованием этого закона для расчёта и измерения средней величины импульсной электрической мощности.

350. В чём суть этой ошибки? Самая главная суть заключается в том, что в процедуре определения средней величины импульсной электрической мощности заложено противо речие аксиоме Единства пространства, материи и времени.

351. Можно ли прояснить это противоречие, используя старую математическую мо дель для расчёта средней величины импульсной электрической мощности? Можно.

Представим краткий анализ сути допущенной при этом физико-математической ошибки.

Чтобы понять процесс формирования средней величины импульсной электрической мощности, запишем осциллограмму на клеммах аккумулятора, питающего лампочку прямоугольными импульсами с амплитудами напряжения U A и тока I A (рис. 31).

Рис. 31. Осциллограмма, снятая с клемм аккумулятора, питавшего лампочку импульсами напряжения U A и тока I A Для расчёта электрической мощности, генерируемой непрерывными функциями на пряжения U (t ) и тока I (t ) используется давно известная математическая модель T T 1 1 I U (t )dt T I (t )dt PCC = U A SA.

PCC = (46) T0 Когда напряжение и ток подаются потребителю непрерывно, то расчёт по этой фор муле даёт результат, полностью совпадающий с показаниями приборов, в основу разра ботки которых и положена эта формула. Когда функции напряжения и тока теряют не прерывность, то процесс аналитического интегрирования этой формулы уже не реализу ется. Математики разработали метод, так называемого графоаналитического решения этого уравнения, который приводит её к простому виду, показанному в формуле (46) по сле стрелок.

Далее, система СИ определят мощность, как величину энергии, произведённую или потреблённую непрерывно в течении секунды. Однако, как следует из осциллограммы (рис. 31), напряжение и ток на клеммы лампочки подаются не непрерывно, а импульсами с длительностью. В результате в интервале периода T появляются интервал T, ко гда подача энергии на клеммы лампочки прекращается, а ток в этом интервале равен ну лю. Но время ведь не останавливается, а течёт, и система СИ требует непрерывное при сутствие и напряжения, и тока на клеммах лампочки. Поскольку непрерывное присутст вие амплитудных значений напряжения U A и тока I A (см. рис. 31) на клеммах лампочки невозможно реализовать при их импульсной подаче, то надо найти их средние значения U C и I C в интервале периода T. Они определяются путём деления их амплитудных зна чений U A и I A на скважность S = T / импульсов: U C = U A / SU и I C = I A / S I. В резуль тате получается другая формула для расчёта средней величины импульсной мощности UA IA U I...если...SU = S I...то...PC = A 2 A..

PC = (47) SU S I S Из этой формулы следует, что амплитудные значения напряжения U A и тока I A растянуты до длительности всего периода T и приняли средние значения U C = U A / SU и I C = I A / S I (см. рис. 31), действующие непрерывно в течение всего периода, а значит и секунды, полностью соответствуя аксиоме Единства, требующей непрерывной зависимо сти изменяющегося параметра от времени. Эти же требования заложены и в систему СИ.

Таким образом, новая математическая модель (47) нового закона формирования средней импульсной мощности соответствует одновременно и системе СИ и аксиоме Единства пространства, материи и времени.

Таким образом, счётчики электроэнергии, в которые заложен алгоритм старого зако на (46) формирования электрической мощности, правильно учитывают её расход только при непрерывном напряжении и токе, и завышают расход электроэнергии при её им пульсном потреблении в количество раз, равное скважности импульсов напряжения. Из этого однозначно следует, что закон сохранения энергии реализуется только при непре рывном потреблении электрической энергии и полностью нарушается при её импульсном потреблении. Уже есть экспериментальные результаты нагрева раствора воды со скважно стью импульсов, равной 100. Эти эксперименты убедительно показали, что счётчики элек троэнергии завышают её расход в этом случае в 100раз.

352. Есть ли экспериментальные доказательства достоверности нового закона (47) формирования средней импульсной мощности? Есть, конечно. Мы приведём их и де тально проанализируем в разделе «Импульсная энергетика».

353. В чём сущность «второго начала термодинамики» и остаётся ли достоверность этого начала с появлением термодинамики микромира? Вторым специфическим по нятием Термодинамики макромира является понятие «Второе начало термодинамики».

Физическую суть этого понятия наиболее удачно отразил Р. Клаузис в 1850 г. Она заклю чается в том, что невозможен процесс, при котором теплота переходила бы самопроиз вольно от тел более холодных к телам более нагретым. Дальше мы приведём математи ческую модель этого закона и детально опишем причины, реализующие этот закон в ре альной действительности. Новая теория микромира усиливает достоверность и значи мость «Второго начала термодинамики макромира».

Выявление особенностей Термодинамики микромира начнём с анализа закона излучения абсолютно черного тела, открытого Максом Планком в начале ХХ века.

354. Что такое чёрное тело? Вот интернетовский ответ на этот вопрос. Абсолютно чёр ное тело — физическая абстракция, применяемая в термодинамике, тело, поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах и ничего не отра жающее. Несмотря на название, абсолютно чёрное тело само может испускать электро магнитное излучение любой частоты и визуально иметь цвет (рис. 32, а). Спектр излуче ния абсолютно чёрного тела определяется только его температурой.

355. Почему графическая экспериментальная зависимость (рис. 32, b) закона излуче ния черного тела (рис. 32, а) не зависит от материала, из которого оно изготовлено?

Мы уже установили, что электроны атомов взаимодействуют с протонами их ядер линей но и энергии связи всех электронов всех атомов имеют близкие значения на одноимённых энергетических уровнях. В результате совокупность фотонов, излучаемых электронами атомов любых материалов, из которых изготовлена замкнутая полость абсолютно черного тела, одинакова (рис. 32, b).

356. Кто представил математическую модель для описания спектра абсолютно чёр ного тела? Макс Планк вывел закон (рис. 32, формула 1) излучения абсолютно чёрного тела в 1900г.

357. Какое значение сыграл этот закон в физике? Он положил начало описанию пове дения обитателей микромира, которое было названо Квантовой физикой или Квантовой механикой.

Рис. 32.

358. Не ошибся ли Макс Планк, называя главную константу (рис. 32, формула 2) этого закона квантом наименьшего действия? Ошибся. Так как предложенное им на звание не соответствовало размерности этой константы.

359. Какую размерность имеет эта константа, и как надо было её назвать? Эта кон станта имеет размерность, которую механики называют «Момент количества движения»

или «Кинетический момент», а физики называют её «момент импульса».

360. Какие изменения вносит учёт истинной размерности константы Планка? Ана лиз физической и механической сути размерности константы Планка h, которая входит в неисчислимое количество математических моделей описывающих структуры и поведение всех обитателей микромира и макромира, показал, что в этой константе содержится ос новной закон мироздания – закон сохранения кинетического момента или момента им пульса, который управляет формированием и поведением всех обитателей микромира, а также – поведением звезд, планет, звёздных систем и галактик. В науке пока нет другого такого закона, который проявлял бы своё действие в такой большой совокупности обита телей микро и макро мира.

361. Каким образом постоянная Планка позволила раскрыть структуру фотона – но сителя тепловой энергии? Поскольку произведение hv описывает энергии фотонов (рис. 32) всей шкалы электромагнитного излучения, то в размерности постоянной Планка (рис. 33, формула 2) и скрыта магнитная структура фотона. Нами уже установлено, что фотон имеет такую вращающуюся магнитную структуру, центр масс которой описывает длину волны, равную радиусу r его вращения. В результате математическое выраже ние константы Планка принимает вид, представленный в формуле (2) на рис. 33.

362. Так как постоянная Планка не может быть постоянной без причины, то должен существовать закон, управляющий её постоянством. Как формулируется этот закон?



Pages:     | 1 || 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.