Таблица 7. Результаты экспериментов Френеля

Величина

b, м

Порядок

каёмки

Формулы для расчета

0,592

2-й

0,000845

0,592

3-й

0,000845

1,996

2-й

0,000250

3,633

1-й

0,000138

Таким образом, формула (166) Френеля следует из прямоугольного треугольника на рис. 49, который образуется траекториями движения фотонов между препятствием, формирующим дифракционную картину, и экраном.

Поскольку угол в формуле (168) очень маленький, то при выводе формул можно использовать две тригонометрические функции и , поэтому надо знать пределы изменения этого угла, при которых допустима такая замена (табл. 8).

Сравнивая таблицы 7 и 8, видим, что самый большой угол в экспериментах (табл. 7) меньше . Следовательно (табл. 8), имеется возможность использовать вместо - функцию . Необходимость использования гипотенузы прямоугольного треугольника вместо его катетов может возникать при экспериментальных исследованиях. Тогда формуле (168) будут соответствовать схемы, показанные на (рис. 49 и 50).

Таблица 8. Значения углов и тригонометрических функций

Угол

0,0

0,0000

0,0000

0,0000

1,0

0,0175

0,0175

0,0000

2,0

0,0349

0,0349

0,0000

3,0

0,0524

0,0523

0,0001

4,0

0,0699

0,0698

0,0001

5,0

0,0875

0,0872

0,0003

Представление о волновой природе света сформировались не только на основании опытов Френеля, но и - Юнга. Самым знаменитым из них является опыт по, так называемой интерференции света за двумя щелями (рис. 51).

Свет проходит через щели А и В и на экране NN’ формируется, как считалось, интерференционная картина, как следствие сложения волн, исходящих из двух щелей. Юнг установил, что расстояния между светлыми полосами рассчитываются по формуле

. (169)

Рис. 51. Схема эксперимента Юнга с двумя щелями

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Аналогичная величина в опыте Френеля с учетом формулы (169) определится так

(170)

В опыте Френеля , поэтому и формула (170) принимает вид формулы Юнга (169). Если величину измерять от оси симметрии (рис. 48, 49, 50), то

. (171)

Формула Френеля (171) для расчета дифракционной картины за проволокой (рис. 48, b) отличается от формулы Юнга (169) для расчета дифракционной картины за двумя щелями (рис. 51) значением коэффициента . Френель измерял расстояния, как он писал, между темными каёмками с учетом центра картины. Юнг измерял просто расстояния между 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. 48, b, 51), то коэффициент в формуле (169) Юнга принимает значения , а в формуле (168) Френеля - значения .

Юнг установил, что количество интерференционных полос увеличивается с увеличением расстояния от щелей до экрана (рис. 51). Такая закономерность объясняется увеличением количества пересечений траекторий фотонов по мере удаления их от источников поляризации, то есть - от кромок щелей (рис. 51, 52).

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 от краёв отверстий. Поэтому нет нужды вводить понятие интерференция волн.

Конечно, Френель и Юнг не могли предвидеть рождение лазерных технологий не только гражданского, но и военного назначения. Американцы рекламируют свою военную лазерную экспериментальную установку, оборудование которой (конденсаторы и трансформаторы) занимает площадь, равную площади футбольного поля. В 2012г их специалистам впервые было позволено посетить российский город Саров. Корреспонденты поинтересовались, что они хотели бы увидеть в этом, недавно закрытом для иностранцев, городе? Ответ был краток: «Лазеры». Конечно, в условиях, когда Россия ежегодно демонстрирует на парадах Победы системы Воздушно-Космической Обороны, физическая суть которых неведома им, их желание естественно.

Рис. 52. Схема формирования дифракционных (интерференционных)

полос за двумя щелями при разном расстоянии до экрана

Известно, что световые фотоны излучаются и поглощаются электронами атомов. Оказалось, что масса фотонов середины светового диапазона, излучаемых электронами атомов Солнца в секунду, около 4550000 тонн. Это возможно, если электрон после излучения фотона, восстанавливает свою массу, поглощая порции разряжённой субстанции, названной эфиром. Из этого следует, что электрон преобразует эфир в фотоны – носители тепловой энергии и информации. Чтобы понимать, как он делает это, надо знать законы, формирующие структуру электрона и управляющие его поведением.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

История науки свидетельствует младенческое состояние теоретического мышления физиков-теоретиков. Делают они это, как говорят в народе, задом наперёд. Не задумываясь о существовании начала анализируемой научной проблемы. Давно установлено, что фотоны излучают электроны, поэтому без знаний структуры электрона и законов его поведения невозможно понять суть физики шредингеровской плотности вероятности в поведении фотонов.

«Луна существует только когда вы на нее смотрите?»

http://lenta. ru/articles/2015/02/04/qm/

Физики сообщили об объективной реальности волновой функции

и состоянии кота Шредингера

Изображение: wikimedia. org

Ученые из Австралии и Франции провели эксперимент, который, по их словам, указывает на реальность волновой функции (пси-функции). Результаты своих исследований физики опубликовали в журналеNaturePhysics. «Лента. ру» кратко знакомит своих читателей с работой авторов.

Волновая функция описывает состояние микрочастицы и фигурирует в уравнении Шредингера в квантовой механике. Именно с ней связано большинство проявлений квантовой теории, отличающих ее от классической физики. Квадрат модуля пси-функции определяет вероятность частицы принимать то или иное состояние. Ее можно представить в виде суммы слагаемых (суперпозиции состояний), а сам процесс измерениясводится к извлечению одного из возможных слагаемых.

Философия

Ученые, как правило, придерживаются одного из двух мнений о волновой функции. Согласно первой точке зрения, пси-функция реальна (является частью объективной реальности) и способность кота Шредингера быть одновременно и мертвым, и живым, является объективной характеристикой природы.

Это составляет содержание так называемой онтологической интерпретации квантовой теории. Объективность здесь означает, что такое свойство волновой функции никак не связано с человеком и его представлениями о природе. Волновой функции все равно, что «думает» о ней человек.

Вторая точка зрения сводится к тому, что волновая функция — это математический объект, вводимый из-за недостаточного знания учеными закономерностей квантового мира. В частности, такой точки зрения придерживался Альберт Эйнштейн. «Вы действительно считаете, что Луна существует, только когда вы на нее смотрите?» — говорил ученый.

Изображение: NaturePhysics

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6