Природа света (стр. 3 )

Энергия Еэ электрического поля электрона определяется [57] как энергия сферы радиуса rэ, обладающая зарядом e : Еэ=e2/8pe0rэ. Энергия Е0 равна энергии аннигиляционного фотона с длиной волны l0: Е0= hc/l0=2e0hc2p/4pe0l0 = Q2/4pe0(l0/2p). Но rэ=l0/2p, поэтому Еэ/Е0=0.5a: электрическая компонента энергии в 274 раза меньше полной энергии. Магнитная компонента Ем энергии электрона также равна 0.5Е0a [1], и, вместе с электрической, составят величину Е0a=7.46 кэВ. Оставшаяся часть есть энергия сильного взаимодействия.

Атом водорода будет устойчив, если сила притяжения по электрическому полю

e2/rа2, (rа ¾ радиус атома) будет уравновешена отталкиванием по сильному полю Q2R/rа3 (R ¾ искомый параметр). Имеем в виду, что устойчивое состояние обеспечивается только в случае, если радиус атома входит в разных степенях: при сближении быстрее нарастает отталкивание, а при удалении ¾ притяжение. По Ломоносову, главное - отталкивание [19]. В противном случае, не существовали бы планетные системы; также молекулы и атомы как системы.

Из равенства e2/rа2= Q2R/rа3 найдём R=arа . Если примем в качестве параметра радиус rэ (R= rэ=3.86×10-13 м), то rа = R/a=5.29×10-11 м (размер атома около ангстрема).

Энергия связи (c вычетом магнитной) равна U=e2/8pe0ra=ae2/8pe0rэ=

aЕэ=0.5a2Е0 = ER, т. е энергии ионизации атома водорода. В свою очередь, энергия Ридберга ER= Ua=0.5Е0a2, то есть в 137 раз меньше уже электрической компоненты полной энергии электрона.

3.3. Свойства фотона

Преобразуем соотношение энергий электрона в соотношение таких зарядов q1 и q2, что q1q2 =Q2 = 2e0hc, а q1 + q2 = –e. Отсюда найдем заряды субчастиц электрона:

q1,2 = -0,5e[1±j(8/a-1)0.5, j =. Из условий q3q4 = Q2, и q3 + q4 = 0 , найдём заряды q3 и q4 субчастиц фотона: q3,4=± jQ. Мнимость означает здесь ортогональность состав­ляющих и исключительно парность зарядов q1 и q2. Эти фотоны имеют два различающихся состояний поляризации.

Электрон это облако узлов, возбуждённых по всем трём полям, а его перемещение при неподвижных узлах есть направленная передача возбуждений. Инертность его состоит в том, что при увеличении скорости изменяется конфигурация облака полей, на что и расходуется энергия движителя. Фотон же изначально получает конечный импульс и обладает скоростью, совпадающей с собственной скоростью передачи возбуждений вакуумом. И p+ , и e- не содержат в себе ничего, кроме узлов вакуума. Фотон также есть облако узлов, но возбуждённых по сильному полю, поэтому он не управляем ЭП и МП, и не относится к электромагнитным объектам. Не удивительно, что оптические инструменты фиксируют волновые свойства частиц: эффекты Штарка, Зеемана и Фарадея относятся к влиянию на среду, а не на фотоны: это артефакты. Итак, аннигиляция состоит в нейтрализации ЭП и МП, в перестановке компонентов зарядов.

У протона сумма энергий ЭП и МП примерно равна Eemp=938/137 =6.8 МэВ, а наибольшая энергия γ-кванта равна 6.6 МэВ (изотоп Rb 37/90); если учесть аномальность его магнитного момента, то энергия Eemp составит 12.9 МэВ, при том, что максимальная энергия γ-квантов, испускаемых при поглощении тепловых нейтронов, составляет 11.4 МэВ (изотоп B 5/10). Нижней границей γ-квантов и верхней для рентгеновских х-квантов следует считать энергию электрона 0.511 МэВ (таковые имеются во множестве изотопов) потому, что это эталонная наименьшая величина. Итак, излучение с энергией более 0.511 МэВ можно отнести к категории фотонов - квантов, поскольку их пара может при фоторождении воспроизвести пару электрон-позитрон. С меньшей уверенностью к фотонам отнесём рентгеновские х-кванты с нижней границей 0.5E0α1=3.73 кэВ (λ=4.4 нм), хотя условие равенства размера фотона комптоновской длине ещё сохраняется.

Что касается световых лучей, то они состоят из импульсов сильного поля, а не из фотонов, т. е. локализованных частиц, и не из волн. Волна это согласное изменение состояния, коллективное возбуждение или движение большого числа частиц, размеры которых малы по сравнению с длиной волны. В пустоте волны не существуют. Но и в эфире волна не есть объект или квант. Различие в том, что энергия волны распределена по частицам, а квант взаимодействует как целостный объект.

В самом деле, в атоме: 1. плотность энергии сильного поля существенно выше плотности энергии ЭП; 2. сильное поле ядра не компенсируется сильным полем электрона; 3. сильное поле распространяется за пределы атома. Именно сильное поле определяет прочностные характеристики материалов (межатомное взаимодействие). Например, если прижать друг к другу две тщательно отполированные стальные пластины, то для их разделения потребуется усилие. Известно также, что сжимаемость материалов резко устремляется к нулю в области высоких давлений. Сжатие (упругие деформации) относится к эффективному способу преобразования механической энергии в атомную. Поэтому же при деионизации отделяется именно импульс сильного поля.

Соответственно, можно говорить только о шкале энергий, но не о единой шкале электромагнитных волн. Например, разделял теплоту и свет.

Эквивалентная энергия узла W=2×109 Дж, и в любом веществе его степень возбуждения ничтожна, поэтому для световых волн любая среда должна быть прозрачной; существование же непрозрачных сред указывает на квантовый характер света. Для вакуума с L=10-35 м длина волны любого объекта огромна, поэтому даже квант при взаимодействиях проявляет волновые свойства.

Свет и звук схожи тем, что передаётся импульсы, а не материальные объекты. Свет распространяется в вакууме, но чтобы его воспринять, требуется посредствующий преобразователь. У человека таковым служит зрительный аппарат. Распространение звука в твёрдом теле совсем не обязательно происходит механически за счёт столкновений атомов, поскольку атомы не входят в соприкосновение. Тем более, что атомы сами по себе есть полевые конструкции в вакууме. Когда же мембрана колеблется в вакууме, то имеет место изменение распределение полей в нём, поэтому они могут быть зафиксированными соответствующими датчиками.

Природа отобрала всего тройку быстродействующих и светочувствительных веществ. Их реакции мозг преподносит как цвета, именуемые первичными. В действительности, все частоты ("цвета") первичные; это мозг создаёт иллюзию переходных тонов: они не воспринимаются, а моделируются, создаются или как бы воспроизводятся.

4. Эксперимент и обсуждение

4.1. Дифракция

4.1.1. Простая щель

Луч Æ2 мм лазерного модуля направляется на горизонтальную щель, которая вырезает полосу, проецируемую на экран, как показано на рис. 1. Длина полосы равна 2 мм, а ширина в плоскости щели равна ширине щели.

Рис. 1. Схема измерений.

Обозначения: a – шаг (полувысота первого штриха) вертикальной развёртки луча, b – расстояние от экрана до щели, c– от щели до мнимого фокуса, d – ширина щели, e – от щели до лазера.

На экране наблюдается развёртка полосы в виде цепочка штрихов, симметрично расположенных относительно центрального штриха, имеющего максимальную яркость. Шаг штрихов постоянный, равен длине волны l излучателя, яркость штрихов падает по мере удаления от центра. Длина центрального штриха равна удвоенной длине шага, ширина 2 мм.

На рис. 2 и 3 показаны фото с экрана (реальный размер около 0.5 м) для ширины щели 10 мкм и 400 мкм. На рис. 2 - длина центрального штриха в масштабе. (на рис. 3 она выделяется яркостью).

Рис.

Рис

По результатам измерений составлена таблица зависимости длины шага от ширины щели и построены графики (рис. 4-7). Таблица

d	ширина щели, мкм	25	50	100	200	300	400	500	1000
a	шаг (0.5 от длины центрального штриха), мм	60	30	15	10	7.5	6	3	1.5

Рис. 4. Зависимость длины шага от ширины щели (пунктир) и длины центрального штриха (крестики).	Рис. 5. Зависимость длины шага от ширины щели (кружки) и длины центрального штриха (крестики) в логарифмическом масштабе. Сплошная линия - аппроксимация гиперболой.
Рис. 6. Зависимость фокусного расстояния c от ширины щели d.	Рис. 7. Зависимость фокусного расстояния c от ширины щели d (в логарифмическом масштабе). Сплошная линия - аппроксимация параболой.

Уравнение равносторонней гиперболы (обратной пропорциональности) имеет вид: YX=d×a=1.5 мм2, где d×a есть квадрат её фокусного расстояния. Расчёт длины волны (зелёный лазер с l=532 нм.): l=ad/b = 514 нм при b = 2920 мм. Расчёт фокусного расстояния виртуальной линзы: c=b, приближённо c=d2k, k=2b/ d×a - константа.

4.1.2. Стеклянная палочка.

Щель заменена стеклянной палочкой, заменяющей цилиндрическую линзу. Как видно, щель выполняет функцию такой линзы, или, вообще, рассеивающих линз. Вращение щели вокруг оси, совпадающей с лучом, в плоскости, нормальной к оси, сопровождается поворотом развёртки, поэтому штрихи прочерчивают толщины стенок (примерно l ) вложенных цилиндров типа А. Такая процедура сводится к реакции луча на отверстие, как показано на рис. 10.

Рис. 8. Стеклянная палочка Æ8 мм. (223)

Рис. 9. Стеклянная палочка Æ5мм. (225)

4.1.3. Дифракция на отверстии

Рис. Дифракция на отверстии.

В данном случае линза "установлена" в центре и цилиндры просматриваются.

4.1.4. Дифракция на проволочках

На рис. 11 и 12 показан результат дифракции (фото сильно обрезаны по длине).

Рис. 11. Диаметр 0.5 мм. l=650 нм. (121)

Рис. 12. Диаметр 0.13 мм (123)

Обратите внимание на мелкие штрихи вокруг центрального штриха. Здесь линзой служит сильное поле вокруг проволочки.

4.2. Интерференция

4.2.1. Интерференция на двух щелях и отверстиях

Рис. Интерференция на двух щелях. Две щели по 0.1 мм на расстоянии 1 мм
Рис. 14. Дифракция на отверстии.	Рис. 15. Интерференция на двух отверстиях диаметром 0.25 мм через 1 мм. в медной фольге 0.15 мм

Интерференция на двух щелях показана на рис. 13. Отчётливо видна "нарезка" на штрихах. Горизонтальные развёртки щелей накладываются друг на друга, но их центры не совпадают, поэтому здесь левые штрихи частично перекрываются. Как будет показано ниже, сами штрихи состоят из сливающихся более мелких штрихов, поэтому там, где их тени совпадают, наблюдаются поперечные тени.

4.2.2. Двойная дифракция.

Рассмотрим часть горизонтальной развёртки второй щелью центрального штриха, сформированного предварительно первой щелью. (Рис. 16)

Рис. Центральная часть развёртки. Тень от вертикальной первой щели поставленной слегка под углом.

Рис. Рис. 16 с увеличением левой стороны.

Рис. Вместо щели 2 поставлена стеклянная палочка. На штанге след развёртки щелью 1.

Рис. Как рис. 18, но снята левая сторона с увеличением. Наблюдаются мелкие штрихи дробления центрального штриха.

Рис.Щель 2 под малым углом к горизонту. Луч после щели 1 горизонтален, виден на щели 2 и слева на экране. Центральный штрих развернут щелью 2 по вертикали.

Рис. Щель 2 под малым углом к горизонту. Луч после щели 1 вертикален, виден на щели 2. Центральный штрих развернут щелью 2 по горизонтали.

Рис. Щель 2 под малым углом к вертикали. Луч после щели 1 горизонтален, виден на щели 2. Центральный штрих развернут щелью 2 по горизонтали.

Рис. Развёртка центрального штриха.

Рис. Развёртка центрального штриха (увеличено).

Рис. Развёртка второго штриха.

Рис. Развёртка второго штриха (увеличено).

Рис. Развёртка третьего штриха.

Рис. Развёртка третьего штриха (увеличено).

4.3. Резюме

1. Как показано в разделе 3, более 99% энергии электрона составляет энергия сильного поля. Взаимодействие его с ядром по этой компоненте обеспечивает устойчивость атома, но не способно уравновесить сильное поле ядра. Таковое поле создаётся ядрами атомов и остаётся нескомпенсированным и в веществах, и вне их, где интенсивность быстро спадает по мере удаления от тел; именно оно ответственно за межатомные силы. Если приложить друг к другу две тщательно отполированные пластины, например стальные, для их разделения потребуется усилие. В щели эти поля и создают полевую линзу, оптические свойства которой определяются шириной щели, а также зависят и от свойств материала губок щели. Отсюда, в частности, следует, что свет есть распространяющееся возбуждение вакуума по сильному полю, генерируемое сильными полями атома; как известно, лучи света не отклоняются электрическими и магнитными полями.

2. В прозрачных телах взаимодействие с указанным полем отвечает за скорость распространения света и величину коэффициента преломления. В непрозрачных телах особая конфигурация сильного поля провоцирует процессы преобразования энергии фотонов с поглощением атомами; впоследствии энергия рассеивается, но в виде теплового излучения.

3. Развёртка луча лазера, полученная на щели, представляет собой набор находящихся на одной линии штрихов, длины которых равны длине волны l луча в пересчёте с экрана на щель. Вращение щели вокруг оси, совпадающей с лучом, в плоскости, нормальной к оси, сопровождается поворотом развёртки, поэтому штрихи прочерчивают толщины стенок l вложенных цилиндров. Такая процедура сводится к реакции луча на отверстие.

Центральный штрих пропускался через вторую щель и также был разложен на линию из множества штрихов, длины которых, по понятной причине, были намного меньше l.. Это затем проделано с двумя последующими штрихами меньшей яркости. Следовательно, цилиндры с толщиной стенки l сами представляют собой пакет вложенных цилиндров. Далее, поскольку разложение штрихов возможно осуществлять во всех направлениях, сами цилиндры не сплошные, но состоят из лучей, диаметр которых много меньше длины волны излучения.

4. Фотоны с поперечным размером, на порядки превышающим размер атома, не могут вызвать фотоэффект; длина волны определяется продольной длиной (вдоль луча) фотона, а не его поперечным размером. Поэтому вторичные штрихи, полученные развёрткой первичных, сохраняют исходную частоту и наблюдаются как зелёные штрихи.

5. Нижней границей γ-квантов и верхней для рентгеновских х-квантов следует считать энергию электрона 0.511 МэВ (таковые имеются во множестве изотопов) потому, что это эталонная наименьшая величина. Итак, излучение с энергией более 0.511 МэВ можно отнести к категории фотонов - квантов, поскольку их пара может при фоторождении воспроизвести пару электрон-позитрон. С меньшей уверенностью к фотонам отнесём рентгеновские х-кванты с нижней границей 0.5E0α1=3.73 кэВ (λ=4.4 нм), хотя условие равенства размера фотона комптоновской длине ещё сохраняется.

Объект	Эквивалентный размер или длина волны, м	Энергия по степеням α (нижняя граница)	Диапазон
Электрон	2.42×10-12	mе=511 кэВ, энергия электрона	γ-кванты
Атом	3.31×10-10	mеα=3.73 кэВ, электромагнитная компонента энергии электрона	х-кванты
Примечание 1	4.53×10-8	mе α2 =24.3 эВ	ультрафиолет
Примечание 2	6.2×10-6	mе α3 =0.18 эВ	видимый свет

Примечание: 1. По расчётам, это поперечный размер лучей, составляющих луч лазера ( в нашем случае мощность лазера 5 мВт, диаметр луча 2 мм. 2. Это величина толщины стенки упомянутого цилиндра, она же длина волны, энергия водородной связи.

6. Фотоны как корпускулы есть те, что образуются при аннигиляции частиц с наименьшей массой, электрон и позитрон. С меньшей энергией - как излучение атомов.

5. Библиография

1. Саврухин элементарных частиц и золотое сечение. Монография. М. МГУЛ. 2004, 204 с. http://savrukhin. *****/links. html

2. История теории эфира и электричества. — Ижевск: НИЦ

«Регулярная и хаотическая динамика», 2001, 512 стр.

3. СВЕТ – ЧАСТИЦА ЛИ? "Инженер", №6, 2006

4. Моисеев мы знаем сегодня о физической природе света? 2010

http://*****/docs/9028/index-18681.html

5. НОВЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯО ФИЗИЧЕСКОЙ ПРИРОДЕ СВЕТА. 2007. http://*****/ObschPhiz/Sborniky/MoiseevBM/MoiseevBM-1.doc

6. Поль и атомная физика. М., 1966 г.,552 стр.

7. О применимости принципа Гюйгенса — Френеля к электромагнитным волнам в вакууме.

http://www. *****/search? ie=UTF-8&hl=ru&q=MessageFiles_1494_Huygens

8. О НЕЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ПРИРОДЕ СВЕТА. http://www. *****/rus/catalog/pages/9816.html .

9. О НЕЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ПРИРОДЕ СВЕТА.

http://new-idea. /pubfiles/.pdf

10. О весьма быстрых электрических колебаниях. Ann. der Ph., b. 31, s. 421...448. Пер. с нем. в сб. под ред. и «Классики Физической науки», Высшая школа, 1989. (ссылка в [21])

11. Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс. Фейнмановские лекции по физике. Пер. с англ., т. 3, 4, Мир, М., 1976, стр. 391...398.

12. Гюйгенс X.. Трактат о свете. М.-Л., 1935. http://www. /node/2130

http://*****/tp/in/se. htm

13. Максвелл Дж. К. Трактат об электричестве и магнетизме, т. 2, Оксфорд, 1873. Пер. с англ. М.: “Наука”, 1989.

14. Максвелл Дж. К. ЭФИР. (статья из книги: Дж. К. Максвелл. Речи и статьи. М.-Л.: Техтеоргиз, 1940, стр. 195)

15. ЛЕНАРД Ф. О ПРИНЦИПЕ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ, ЭФИРЕ, ТЯГОТЕНИИ.
ГОС. ИЗДАТ., Москва, 1922. http://rud. /docs/index-629644.html

www. bourabai. *****

16. Классики науки. Письма к немецкой принцессе. Санкт-Петербург, "Наука",2002 г.

17. Собр. науч. тр. М.: Наука. 1965. Т.1. С. 682–689.

18. Собр. науч. тр. М. Наука. 1966. Т.2. С. 154.

19. Ломоносов собрание сочинений. Том 3. Труды по физике 1гг. Изд. АН СССР, М-1952-Л. 13. [127 заметок к теории света и электричества. Перевод ]

20. НОВАЯ ТЕОРИЯ СВЕТА И ЦВЕТОВ. УФН. Выпуск 2, 1927
http://ufn. ioc. *****/ufn27/ufn27_2/Russian/r272f. pdf

21. Носков , Вебер, Гербер и другие... Газета "Наука Казахстана", № 5(65), 1-15 марта 1996 г. http://*****/tp/ng/gvg. htm

22. Карцев . — М.: Мол. гвардия, 1987. — 415[1] с.

http://ega-math. *****/Bell/Kartsev. htm#ch05e

23. Арнольд и Барроу, Ньютон и Гук — первые шаги математического анализа и теории катастроф, от эвольвент до квазикристаллов / Серия «Современная математика для студентов» — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит.— 1989.— 96 с

24. Боголюбов Гук (1635—1703).—М.: Наука, 1984

25. Роберт Гук. "Квант". 1985, №7.

26. ФИЗИЧЕСКОЕ УЧЕНИЕ О СВЕТЕ, ЦВЕТАХ И РАДУГЕ... В сб. , Филонович физической науки (с древнейших времен до начала XX в.): Справ. пособие. — М.: Высш. шк., 1989. — 576 с.

27. Васко Ройки. ПАДРЕ ГРИМАЛЬДИ И ЕГО ЭПОХА. УФН. Том 87, вып.г.

28. Гюйгенс X. О проблемах механики. О теории света. В сб. , Филонович физической науки (с древнейших времен до начала XX в.): Справ. пособие. — М.: Высш. шк., 1989. — 576 с.

29. Вавилов Ньютон. М.: “Наука”, 1989 г., 271 с.

30. Лекции по оптике. Изд. АН СССР, 1946 .

31. Оптика или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света. Пер. с англ. М.: гос. Изд-во технико-теоретической литературы, 1954 г.

32. И. Ньютон, II. ОДНА ГИПОТЕЗА, ОБЪЯСНЯЮЩАЯ СВОЙСТВА СВЕТА, ИЗЛОЖЕННЫЕ В НЕСКОЛЬКИХ МОИХ СТАТЬЯХ. УФН. Выпуск 2, 1927
http://ufn. ioc. *****/ufn27/ufn27_2/Russian/r272g. pdf

33. Избранные фрагменты из книги "ОПТИКА ИЛИ ТРАКТАТ ОБ ОТРАЖЕНИЯХ, ПРЕЛОМЛЕНИЯХ, ИЗГИБАНИЯХ И ЦВЕТАХ СВЕТА"(пер. с англ. и примечания , 2-е изд., М.: Техтеоргиз., 1954).

http://ritz-btr. *****/newton. html

34. . ЭЙЛЕР И ЛОМОНОСОВ. В сб. статей

"ЛЕОНАРД ЭЙЛЕР". Изд. АН СССР. МОСКВА, I958 г.

35. . ДОРФМАН Я. Г. ФИЗИЧЕСКИЕ ВОЗЗРЕНИЯ ЛЕОНАРДА ЭЙЛЕРА. В сб. статей

"ЛЕОНАРД ЭЙЛЕР". Изд. АН СССР. МОСКВА, I958 г.

36. РЕВОЛЮЦИЯ В УЧЕНИИ О СВЕТЕ. "Инженер" №12, 2006 г.

37. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПРОДОЛЬНОГО РАЗМЕРА ФОТОНА В МОДЕЛИ БОРА.

　http://www. *****/rus/catalog/pages/12210.html

38. Избранные произведения. Трактат о свете. ГИПЛ, 1950

39. Рассуждение о методе. Диоптрика. Изд. АН СССР, 1953

40. Ломоносов собрание сочинений. Том 3. Труды по физике 1гг. Изд. АН СССР, М-1952-Л. 15. [Слово о происхождении света, новую теорию о цветах представляющее, в публичном собрании императорской Академии Наук июля 1 дня 1756 года говоренное Михаилом Ломоносовым]

41. ЭТОТ «ЦИФРОВОЙ» ФИЗИЧЕСКИЙ МИР. http://newfiz. *****

новый сайт - newfiz. info.