Kako se gibljejo fotoni. Zavorno in karakteristično rentgensko sevanje

Foton je brezmasni delec in lahko obstaja le v vakuumu. Prav tako nima št električne lastnosti, torej njen naboj enako nič. Glede na kontekst obravnavanja obstajajo različne interpretacije opisa fotona. Klasična (elektrodinamika) ga predstavlja kot elektromagnetno valovanje s krožno polarizacijo. Tudi foton kaže lastnosti delca. Ta dvojna ideja se imenuje dvojnost valov in delcev. Na drugi strani, kvantna elektrodinamika opisuje fotonski delec kot merilni bozon, ki omogoča nastanek elektromagnetna interakcija.

Med vsemi delci v vesolju ima foton največje število. Spin (notranji mehanski moment) fotona enako ena. Tudi foton je lahko samo v dveh kvantnih stanjih, od katerih ima eno projekcijo spina v določeno smer enako -1, drugo pa enako +1. dano kvantna lastnost foton se odraža v njegovi klasični predstavitvi kot transverzalnost elektromagnetno valovanje. Masa mirovanja fotona je enaka nič, kar pomeni njegovo hitrost širjenja, enako hitrosti Sveta.

Delec fotona nima električnih lastnosti (naboja) in je precej stabilen, to pomeni, da foton ni sposoben spontano razpasti v vakuumu. Ta delec se oddaja v mnogih fizikalni procesi, na primer pri premikanju električni naboj s pospeškom, pa tudi energijski skoki jedra atoma ali samega atoma iz enega stanja v drugo. Prav tako se lahko foton absorbira med obratnimi procesi.

Valovno-delčna dvojnost fotona

Dvojnost val-delec, ki je lastna fotonu, se kaže v številnih fizikalni poskusi. Fotonski delci sodelujejo v valovnih procesih, kot sta difrakcija in interferenca, ko je velikost ovir (rež, diafragm) primerljiva z velikostjo samega delca. To je še posebej opazno pri poskusih z uklonom posameznih fotonov na eni reži. Prav tako se točkasta narava in korpuskularnost fotona kaže v procesih absorpcije in emisije predmetov, katerih dimenzije so veliko manjše od valovne dolžine fotona. A po drugi strani tudi predstavitev fotona kot delca ni popolna, ker jo ovržejo korelacijski poskusi na podlagi zapletenih stanj elementarni delci. Zato je običajno, da fotonski delec obravnavamo tudi kot val.

Video na temo

Viri:

• Photon 1099: vse o avtomobilu

Glavni kvantni število- to je celota število, ki je definicija stanja elektrona na energijski ravni. Raven energije je določena stacionarna stanja elektron v atomu s podobnimi energijskimi vrednostmi. Glavni kvantni število določa oddaljenost elektrona od jedra in karakterizira energijo elektronov, ki zasedajo to raven.

Niz števil, ki označujejo stanje, imenujemo kvantna števila. Valovno funkcijo elektrona v atomu, njegovo edinstveno stanje določajo štiri kvantna števila - glavno, magnetno, orbitalno in splin - trenutek gibanja elementarja, izražen v kvantitativno vrednost. Glavni kvantni število ima n .Če glavni kvant število poveča, potem se orbita in energija elektrona ustrezno povečata. kako manjša vrednost n, tiste večjo vrednost energijska interakcija elektron Če je skupna energija elektronov minimalna, se stanje atoma imenuje nevzbujeno ali ozemljeno. Stanje atoma z visoka vrednost energijo imenujemo vzbujena. Na najvišji ravni število elektronov lahko določimo s formulo N = 2n2. Pri prehodu elektrona z enega energijskega nivoja na drugega glavni kvant število.IN kvantna teorija izjava, da je energija elektronov kvantizirana, kar pomeni, da lahko zavzema samo diskretne, specifične vrednosti. Za poznavanje stanja elektrona v atomu je treba upoštevati energijo elektrona, obliko elektrona in druge parametre. Iz območja naravna števila, kjer je n lahko enak 1 in 2 in 3 in tako naprej, glavni kvant število lahko sprejme poljubno vrednost. V kvantni teoriji ravni energije označena s črkami, vrednost n - s številkami. Številka obdobja, kjer se element nahaja, enako številu ravni energije v atomu v njegovem osnovnem stanju. Vse energetske ravni so sestavljene iz podravni. Podnivo je sestavljen iz atomske orbitale, ki jih določa in karakterizira glavni kvant število m n, orbita število m l in kvant število m ml. Število podravni vsake ravni ne presega n elektronska struktura atom.

Kvantna fizika je postala velika spodbuda za razvoj znanosti v 20. stoletju. Poskus opisati medsebojno delovanje najmanjših delcev na povsem drugačen način s kvantno mehaniko, ko so se nekateri problemi klasične mehanike že zdeli nerešljivi, je povzročil prava revolucija.

Vzroki za nastanek kvantne fizike

Fizika – opisuje zakone, po katerih deluje svet. Newtonska ali klasična je nastala v srednjem veku, njene prostore pa je bilo mogoče videti že v antiki. Odlično razloži vse, kar se dogaja v merilu, ki ga človek zazna brez dodatnih merilnih instrumentov. Toda ljudje so se soočili s številnimi protislovji, ko so začeli preučevati mikro- in makrosvet, da bi raziskovali, kako drobni delci, iz katerega je snov sestavljena, in velikanske galaksije, ki obdajajo drag človeku Rimska cesta. Izkazalo se je, da klasična fizika ni primerna za vse. Tako se je pojavila kvantna fizika - znanost o kvantnomehanskih sistemih in sistemih kvantnega polja. Tehniki za preučevanje kvantne fizike sta kvantna mehanika in kvantna teorija polja. Uporabljajo se tudi na drugih sorodnih področjih fizike.

Osnovni principi kvantne fizike v primerjavi s klasično

Za tiste, ki se šele spoznavate kvantna fizika, se njegove določbe pogosto zdijo nelogične ali celo absurdne. Če pa se poglobimo vanje, je veliko lažje izslediti logiko. Osnovne principe kvantne fizike se najlažje naučimo tako, da jo primerjamo s klasično fiziko.

Če v klasiki velja, da je narava nespremenljiva, ne glede na to, kako jo znanstveniki opisujejo, potem v kvantna fizika rezultat opazovanj bo zelo odvisen od uporabljene merilne metode.

Po Newtonovih zakonih mehanike, ki so osnova klasične fizike, je delec (oz. materialna točka) ima v vsakem trenutku določen položaj in hitrost. IN kvantna mehanika to je narobe. Temelji na principu superpozicije razdalj. To je, če kvantni delec lahko v enem in drugem stanju, kar pomeni, da je lahko tudi v tretjem stanju - vsoti prejšnjih dveh (temu pravimo linearna kombinacija). Zato je nemogoče natančno določiti, kje bo delec v določenem trenutku. Lahko samo izračunaš verjetnost, da je nekje.

Če v klasična fizika lahko zgradite pot gibanja fizično telo, potem v kvantu obstaja samo porazdelitev verjetnosti, ki se bo s časom spreminjala. Poleg tega se maksimum porazdelitve vedno nahaja tam, kjer ga določa klasična mehanika! To je zelo pomembno, saj omogoča, prvič, izslediti povezavo med klasično in kvantna mehanika, in drugič, kaže, da si ne nasprotujejo. Lahko rečemo, da je klasična fizika poseben primer kvantne fizike.

Verjetnost v klasični fiziki se pojavi, ko raziskovalec ne pozna nekaterih lastnosti predmeta. V kvantni fiziki je verjetnost temeljna in je vedno prisotna, ne glede na stopnjo neznanja.

IN klasična mehanika Dovoljene so poljubne vrednosti energije in hitrosti za delec, v kvantnem delcu pa so dovoljene samo določene vrednosti, »kvantizirane«. Imenujejo se lastne vrednosti, od katerih vsak ustreza neto vrednost. Kvant je "del" neke količine, ki ga ni mogoče razdeliti na komponente.

Eno od temeljnih načel kvantne fizike je Heisenbergov princip negotovosti. Bistvo tukaj je, da ni načina, da bi hkrati določili hitrost in položaj delca. Izmerite lahko samo eno stvar. Še več, bolje kot naprava meri hitrost delca, manj bo znanega o njegovem položaju in obratno.

Dejstvo je, da je treba delec, da bi ga izmerili, »pogledati«, torej v njegovo smer poslati delec svetlobe – foton. Ta foton, o katerem raziskovalec ve vse, bo trčil v delec, ki ga merimo, in spremenil njegove lastnosti. To je približno enako, kot če bi izmerili hitrost premikajočega se avtomobila tako, da bi mu naproti poslali drug avtomobil z znano hitrostjo in nato s spremenjeno hitrostjo in trajektorijo drugega avtomobila pregledali prvega. Kvantna fizika preučuje tako majhne predmete, da celo fotoni – delci svetlobe – spremenijo svoje lastnosti.

Foton je elementarni delec, kvant elektromagnetnega sevanja (torej diskretno), kjer je Planckova konstanta. gibalna količina.Če fotonu pripišemo prisotnost t.i. »relativistična masa«, ki temelji na razmerju, bo. Za foton ni mase elektronov pod vplivom svetlobe (in, na splošno, Einsteinove formule). za foto učinek:

hν = A ven + E k

kje A ven- tako imenovani delovna funkcija (minimalna energija, potrebna za odstranitev elektrona iz snovi), E k je kinetična energija oddanega elektrona (odvisno od hitrosti je mogoče izračunati kinetično energijo relativističnega delca ali ne), ν je frekvenca vpadnega fotona z energijo hν, h- Planckova konstanta.

Zunanji fotoelektrični učinek (fotoelektronska emisija) je emisija elektronov snovi pod vplivom elektromagnetnega sevanja. 1) Največja začetna hitrost fotoelektronov ni odvisna od jakosti vpadne svetlobe, temveč jo določa le njena frekvenca. 2) Obstaja minimalna frekvenca, pri kateri je možen fotoelektrični učinek (rdeča obroba) 3) Tok nasičenja je odvisen od jakosti svetlobe, ki vpada na vzorec. 4) Fotoelektrični učinek je pojav brez vztrajnosti. Za zaustavitev fototoka je treba na anodo uporabiti negativno napetost (izklopna napetost). Notranji fotoelektrični učinek je sprememba elektronske prevodnosti snovi pod vplivom svetlobe. Fotoprevodnost je značilna za polprevodnike. Električna prevodnost polprevodnikov je omejena s pomanjkanjem nosilcev naboja. Ko se foton absorbira, se elektron premakne iz valenčnega pasu v prevodni pas. Posledično nastane par nosilcev naboja: elektron v prevodnem pasu in luknja v valenčnem pasu. Oba nosilca naboja ob napetosti polprevodnika ustvarita električni tok.

Ko se fotoprevodnost vzbudi v intrinzičnem polprevodniku, mora energija fotona preseči vrzel v pasu. V dopiranem polprevodniku lahko absorpcijo fotona spremlja prehod z ravni, ki se nahaja v pasovni vrzeli, kar omogoča povečanje valovne dolžine svetlobe, ki povzroča fotoprevodnost. Ta okoliščina je pomembna za zaznavanje infrardečega sevanja. Pogoj za visoko fotoprevodnost je tudi visok koeficient absorpcije svetlobe, ki je realiziran v polprevodnikih z direktno vrzeljo.

16. Lahek pritisk.

Lahek pritisk je tlak, ki ga povzročajo elektromagnetni svetlobni valovi, ki vpadajo na površino telesa. Kvantna teorija svetlobe pojasnjuje svetlobni pritisk kot rezultat fotonov, ki prenašajo svoj zagon na atome ali molekule snovi. Naj N fotonov vsako sekundo pade na površino absolutno črnega telesa s površino S pravokotno nanj: . Vsak foton ima zagon. Skupni impulz, ki ga prejme površina telesa, je enak. Lahki pritisk: .- odbojni koeficient, - volumetrična energijska gostota sevanja. Klasična teorija

17. Zavorno in karakteristično rentgensko sevanje.

Rentgenski žarki so elektromagnetno valovanje, katerih energija fotonov leži na lestvici elektromagnetnega valovanja med ultravijoličnim sevanjem in sevanjem gama, kar ustreza valovnih dolžinah od 10 −2 do 10 3 Å (od 10 −12 do 10 −7 m) . Shematska ilustracija rentgenska cev. X - rentgenski žarki, K - katoda, A - anoda (včasih imenovana antikatoda), C - odvod toplote, U h- napetost katodne nitke, U a- pospeševalna napetost, W in - vhod vodnega hlajenja, W izhod - izhod vodnega hlajenja. Ko energija elektronov, ki obstreljujejo anodo, postane zadostna, da iztrga elektrone iz notranjih lupin atoma, se na ozadju zavornega sevanja pojavijo ostre črte. značilnost sevanje. Frekvence teh linij so odvisne od narave anodne snovi, zato jih imenujemo karakteristične.

Zavorno sevanje je elektromagnetno sevanje, ki ga oddaja nabit delec, ko se razprši (zavira) v električnem polju. dp/dλ hv ne more biti večji od energije eU. iz zakona o ohranitvi energije Najpogostejši vir rentgenskega sevanja je rentgenska cev, v kateri z električnim poljem močno pospešeni elektroni bombardirajo anodo (kovinski cilj iz težkih kovin, kot sta W ali Pt) , pri čemer je na njem prišlo do močnega pojemka. V tem primeru nastanejo rentgenski žarki, ki so elektromagnetni valovi z valovno dolžino približno 10–12–10–8 m. Valovita narava Rentgensko sevanje je dokazano s poskusi njegove difrakcije, obravnavanimi v § 182.

Študija spektralne sestave rentgenskega sevanja kaže, da ima njegov spekter kompleksna struktura(Slika 306) in je odvisna tako od energije elektronov kot od materiala anode. Spekter je superpozicija zveznega spektra, ki je na strani kratkih valovnih dolžin omejen z določeno mejo  min, imenovano meja zveznega spektra, in linijski spekter- zbirka posameznih črt, ki se pojavljajo na ozadju zveznega spektra.

Raziskave so pokazale, da je narava zveznega spektra popolnoma neodvisna od materiala anode, temveč jo določa le energija elektronov, ki obstreljujejo anodo. Podrobna študija lastnosti tega sevanja je pokazala, da ga oddajajo elektroni, ki obstreljujejo anodo zaradi njihovega upočasnjevanja med interakcijo s ciljnimi atomi. Zvezni rentgenski spekter zato imenujemo zavorni spekter. Ta zaključek je v skladu s klasično teorijo sevanja, saj bi pri upočasnitvi gibajočih se nabojev dejansko moralo nastati sevanje z neprekinjenim spektrom.

Klasična teorija pa ne implicira obstoja kratkovalovne meje zveznega spektra. Iz poskusov sledi, da večja kot je kinetična energija elektronov, ki povzročajo zavorno sevanje rentgenskih žarkov, manjša je  min. To okoliščino, kot tudi prisotnost same meje, pojasnjuje kvantna teorija. Očitno mejna energija kvanta ustreza primeru zaviranja, pri katerem se vsa kinetična energija elektrona pretvori v kvantno energijo, tj.

kje U- potencialna razlika, zaradi katere se energija predaja elektronu E max,  max - frekvenca, ki ustreza meji neprekinjenega spektra. Od tod mejna valovna dolžina

IN sodobna interpretacija Kvantna hipoteza trdi, da energija E vibracije atoma ali molekule so lahko enake hν, 2 hν, 3 hν itd., vendar v intervalu med dvema zaporednima celima številoma, ki sta večkratnika , ni oscilacij z energijo. To pomeni, da energija ni neprekinjena, kot so verjeli stoletja, ampak kvantizirano , tj. obstaja le v strogo določenih diskretnih delih. Najmanjši del se imenuje kvant energije . Kvantno hipotezo lahko formuliramo tudi kot trditev, da se na atomsko-molekularni ravni ne pojavljajo vibracije z nobenimi amplitudami. Veljavne vrednosti amplitude so povezane s frekvenco vibracij ν .

Leta 1905 je Einstein predstavil drzno idejo, ki je posplošila kvantno hipotezo in jo postavila za osnovo. nova teorija svetloba (kvantna teorija fotoelektričnega učinka). Po Einsteinovi teoriji , svetloba s frekvencoν ne samo oddajajo, kot je predvideval Planck, ampak tudi širi in snov absorbira v ločenih delih (kvantih), katerih energija. Zato širjenja svetlobe ne bi smeli obravnavati kot neprekinjenega valovni proces, temveč kot tok diskretnih svetlobnih kvantov, lokaliziranih v prostoru, ki se gibljejo s hitrostjo širjenja svetlobe v vakuumu ( z). Kvantna elektromagnetno sevanje dobil ime foton .

Kot smo že povedali, emisija elektronov s površine kovine pod vplivom sevanja, ki pada nanjo, ustreza ideji svetlobe kot elektromagnetnega valovanja, ker električno polje elektromagnetnega valovanja deluje na elektrone v kovini in nekatere od njih izbije. Toda Einstein je opozoril na dejstvo, da se podrobnosti fotoelektričnega učinka, ki ga napovedujeta valovna teorija in fotonska (kvantno korpuskularna) teorija svetlobe, bistveno razlikujejo.

Torej lahko izmerimo energijo oddanega elektrona na podlagi valovanja in fotonska teorija. Da bi odgovorili na vprašanje, katera teorija je boljša, razmislimo o nekaterih podrobnostih fotoelektričnega učinka.

Začnimo z valovna teorija, in predpostavimo, da plošča je osvetljena monokromatska svetloba . svetlobni val označen s parametri: intenzivnost in pogostost(ali valovna dolžina). Teorija valov napoveduje, da se ob spremembi teh lastnosti pojavijo naslednji pojavi:

· z večanjem jakosti svetlobe naj bi se povečalo število izbitih elektronov in njihova maksimalna energija, ker večja jakost svetlobe pomeni večjo amplitudo električno polje, in močnejše električno polje izvleče elektrone z višjo energijo;

izbiti elektroni; kinetična energija je odvisna samo od jakosti vpadne svetlobe.

Fotonska (korpuskularna) teorija napoveduje nekaj povsem drugega. Najprej omenimo, da imajo v monokromatskem žarku vsi fotoni enako energijo (enako hν). Povečanje jakosti svetlobnega žarka pomeni povečanje števila fotonov v žarku, vendar ne vpliva na njihovo energijo, če frekvenca ostane nespremenjena. Po Einsteinovi teoriji elektron odbije s površine kovine, ko vanjo trči en sam foton. V tem primeru se vsa energija fotona prenese na elektron in foton preneha obstajati. Ker elektrone zadržujejo v kovini privlačne sile; za izbijanje elektrona s površine kovine je potrebna minimalna energija A(ki se imenuje delovna funkcija in je za večino kovin reda velikosti več elektronvoltov). Če je frekvenca ν vpadne svetlobe majhna, potem energija in energija fotona nista dovolj, da bi izbili elektron s površine kovine. Če , potem elektroni odletijo s površine kovine in energije v takem procesu je ohranjena, tj. fotonska energija ( hν) je enako kinetična energija oddani elektron plus delo izbijanja elektrona iz kovine:

Enačba (2.3.1) se imenuje Einsteinova enačba za zunanji fotoelektrični učinek.

Na podlagi teh premislekov fotonska (korpuskularna) teorija svetlobe napoveduje naslednje.

1. Povečanje jakosti svetlobe pomeni povečanje števila vpadnih fotonov, ki izbijejo več elektronov s kovinske površine. Ker pa je energija fotona enaka, se največja kinetična energija elektrona ne bo spremenila ( potrjeno jaz zakon o fotoelektričnem učinku).

2. Z naraščanjem frekvence vpadne svetlobe največja kinetična energija elektronov linearno narašča v skladu z Einsteinovo formulo (2.3.1). ( Potrditev II zakon o fotoelektričnem učinku). Graf te odvisnosti je prikazan na sl. 2.3.

,

riž. 2.3

3. Če je frekvenca ν manjša od kritične frekvence, se elektroni ne izbijejo s površine (III pravo).

Vidimo torej, da se napovedi korpuskularne (fotonske) teorije zelo razlikujejo od napovedi valovne teorije, vendar zelo dobro sovpadajo s tremi eksperimentalnimi uveljavljeni zakoni fotoelektrični učinek

Einsteinovo enačbo so potrdili Millikanovi poskusi v letih 1913–1914. Glavna razlika od Stoletovega poskusa je, da je bila kovinska površina očiščena v vakuumu. Proučevali smo odvisnost največje kinetične energije od frekvence in določili Planckovo konstanto h.

Leta 1926 Ruski fiziki P.I. Lukirsky in S.S. Priležajev je za študij fotoelektričnega učinka uporabil metodo vakuumskega sferičnega kondenzatorja. Anoda je bila posrebrene stene steklenega sferičnega valja, katoda pa je bila krogla ( R≈ 1,5 cm) od proučevane kovine, postavljeno v središče krogle. Ta oblika elektrod je omogočila povečanje naklona tokovno-napetostne karakteristike in s tem natančnejšo določitev zakasnitve napetosti (in posledično h). Vrednost Planckove konstante h, dobljen s temi poskusi, je skladen z vrednostmi, ugotovljenimi z drugimi metodami (iz sevanja črnega telesa in iz roba kratke valovne dolžine neprekinjenega spektra rentgenskih žarkov). Vse to je dokaz pravilnosti Einsteinove enačbe in hkrati njegove kvantne teorije fotoelektričnega učinka.

Za pojasnilo toplotno sevanje Planck je predlagal, da svetlobo oddajajo kvanti. Einstein je pri razlagi fotoelektričnega učinka predlagal, da svetlobo absorbirajo kvanti. Einstein je tudi predlagal, da se svetloba širi s kvanti, tj. po porcijah. Kvant svetlobne energije se imenuje foton . Tisti. spet smo prišli do pojma korpuskula (delec).

Najbolj neposredno potrditev Einsteinove hipoteze je dal Bothejev eksperiment, ki je uporabil metodo naključja (slika 2.4).

riž. 2.4

Tanka kovinska folija F nameščena med dvema plinskoelektričnima števcema SCH. Folija je bila osvetljena s šibkim žarkom rentgenski žarki, pod vplivom katerega je sama postala vir rentgenskih žarkov (ta pojav imenujemo rentgenska fluorescenca). Zaradi nizke intenzivnosti primarnega žarka je bilo število kvantov, ki jih je oddala folija, majhno. Ko so kvanti zadeli števec, se je mehanizem sprožil in na premikajočem se papirnatem traku je nastala oznaka. Če bi bila oddana energija enakomerno porazdeljena v vse smeri, kot izhaja iz valovne predstavitve, bi morala oba števca delovati hkrati in oznake na traku bi bile ena nasproti druge. V resnici je šlo za popolnoma naključno razporejanje oznak. To je mogoče pojasniti le z dejstvom, da se v posameznih aktih emisije pojavijo svetlobni delci, ki letijo v eno ali drugo smer. Tako je bil eksperimentalno dokazan obstoj posebnih svetlobnih delcev – fotonov.

Foton ima energijo . Za vidna svetloba valovna dolžina λ = 0,5 µm in energija E= 2,2 eV, za rentgenske žarke λ = µm in E= 0,5 eV.

Foton ima vztrajnostno maso , ki ga najdemo iz relacije:

Foton potuje s svetlobno hitrostjo c= 3·10 8 m/s. Nadomestimo to vrednost hitrosti v izraz za relativistično maso:

.

Foton je delec, ki nima mase mirovanja. Obstaja lahko le, če se giblje s svetlobno hitrostjo c .

Poiščimo razmerje med energijo in gibalno količino fotona.

Poznamo relativistični izraz za zagon:

In za energijo:

Fotoelektrični učinek je emisija elektronov s površine kovine pod vplivom svetlobe.

IN
1888 G. Hertz je odkril, da pri obsevanju elektrod pod visoko napetostjo z ultravijoličnimi žarki pride do razelektritve na večji razdalji med elektrodama kot brez obsevanja.

Fotoelektrični učinek lahko opazimo v naslednjih primerih:

1. Cinkova plošča, povezana z elektroskopom, je negativno naelektrena in obsevana z ultravijolično svetlobo. Hitro se izprazni. Če jo napolnite pozitivno, se naboj plošče ne bo spremenil.

2
. Ultravijolični žarki, ki gredo skozi pozitivno mrežno elektrodo, zadenejo negativno nabito cinkovo ​​ploščo in iz nje izbijejo elektrone, ki hitijo proti mreži in ustvarijo fototok, ki ga zabeleži občutljiv galvanometer.

Zakoni fotoelektričnega učinka

Kvantitativne zakonitosti fotoelektričnega učinka (1888–1889) je postavil A. G. Stoletov. Uporabil je vakuumski stekleni balon z dvema elektrodama.

p
prvi zakon

Z raziskovanjem odvisnosti toka v valju od napetosti med elektrodama pri konstantnem svetlobnem toku na eno od njih je ugotovil prvi zakon fotoelektričnega učinka.

Fototok nasičenja je sorazmeren s svetlobnim tokompripadanje na kovino: jaz=ν∙ Φ, kje ν – sorazmernostni koeficient, imenovan fotoobčutljivost snovi.

torej število elektronov, izbitih iz snovi v 1 s, je sorazmerno z jakostjo svetlobe, ki vpade na to snov.

Drugi zakon

S spreminjanjem svetlobnih pogojev na isti napravi je A. G. Stoletov odkril drugi zakon fotoelektričnega učinka: kinetična energija fotoelektronov ni odvisna od jakosti vpadne svetlobe, ampak je odvisna od njene frekvence.

E
Če na osvetljeno elektrodo priključite pozitivni pol baterije, se pri določeni napetosti fototok ustavi. Ta pojav ni odvisen od velikosti svetlobnega toka.

Uporaba zakona o ohranitvi energije
, Kje e– polnjenje; m – masa elektrona; v– hitrost elektrona; U h – blokirna napetost, ugotovimo, da če povečamo frekvenco žarkov, s katerimi obsevamo elektrodo, potem U z2 > U z1 torej E k2 > E k1. torej ν 2 > ν 1 .

T
na ta način kinetična energija fotoelektronov narašča linearno s frekvenco svetlobe.

Tretji zakon

Z zamenjavo materiala fotokatode v napravi je Stoletov vzpostavil tretji zakon fotoelektričnega učinka: za vsako snov obstaja rdeča meja fotoelektričnega učinka, tj. obstaja najnižja frekvenca ν min , pri kateri je fotoelektrični učinek še možen. pri ν <ν min pri kakršni koli intenziteti svetlobnega vala, ki vpada na fotokatodo, fotoelektrični učinek ne bo nastal.

Četrti zakon

Fotoelektrični učinek je skoraj brez vztrajnosti ( t = 10 −9 s).

Teorija fotoelektričnega učinka

A. Einstein, ki je razvil idejo M. Plancka (1905), je pokazal, da je mogoče zakone fotoelektričnega učinka razložiti s kvantno teorijo.

Pojav fotoelektričnega učinka je eksperimentalno dokazan: svetloba ima intermitentno strukturo.

Oddani del E=hν ohrani svojo individualnost in ga snov absorbira le v celoti.

Temelji na zakonu o ohranitvi energije
.

Ker
,
,
,
.

Foton in njegove lastnosti

Foton je snovni, električno nevtralni delec.

Fotonska energijaE=hν oz E=ħω , ker
, ω = 2 πν . če h= 6,63∙10 −34 J∙s, torej ħ ≈ 1,55∙10 −34 J∙s.

Po teoriji relativnosti E=mc 2 =hν, od tukaj
, Kje m– masa fotona, ekvivalentna energiji.

utrip
, ker c=νλ . Fotonski impulz je usmerjen vzdolž svetlobnega žarka.

Prisotnost impulza je eksperimentalno potrjena: obstoj svetlobnega pritiska.

Osnovne lastnosti fotona

1. Je delček elektromagnetnega polja.

2. Premika se s svetlobno hitrostjo.

3. Obstaja le v gibanju.

4. Fotona je nemogoče ustaviti: bodisi se premika z v=z, ali ne obstaja; zato je masa mirovanja fotona enaka nič.

Comptonov učinek (1923)

A .Compton je potrdil kvantno teorijo svetlobe. Interakcija med fotonom in elektronom, vezanim v atomu:

1. Z vidika valovne teorije bi morali biti svetlobni valovi razpršeni z majhnimi delci:

ν dirka = ν Na žalost to ni potrjeno z izkušnjami.

2. Fotoelektrični učinek je popolna absorpcija fotona.

3
. Pri preučevanju zakonov sipanja rentgenskih žarkov je A. Compton ugotovil, da ko rentgenski žarki prehajajo skozi snov, se valovna dolžina poveča ( λ ) razpršeno sevanje v primerjavi z valovno dolžino ( λ ) vpadno sevanje. Čim več φ , večja je izguba energije in s tem zmanjšanje frekvence ν (povečanje λ ). Če predpostavimo, da je žarek rentgenskih žarkov sestavljen iz fotonov, ki letijo s svetlobno hitrostjo, potem lahko razložimo rezultate poskusov A. Comptona: frekvenca fotona ν ima energijo E = hν , masa
in impulz
.

Zakoni ohranitve energije in gibalne količine za sistem foton-elektron: hν +m 0 c 2 = hν" +mc 2 ,
,Kje m 0 c 2 – energija mirujočega elektrona; hν – energija fotona pred trkom; hν" – energija fotona po trku s fotonom;
in
– fotonski impulzi pred in po trku; mv– impulzi elektrona po trku s fotonom.

Reševanje enačb za energijo in gibalno količino daje formulo za spremembo valovne dolžine, ko je foton razpršen na elektronih:
, Kje – Comptonova valovna dolžina.

V.V. Manturov

O VELIKOSTI FOTONOV

Dokazano je, da je o velikosti fotona smiselno govoriti šele, ko je foton predstavljen kot toroidal (krof). Razprave o tem, kako določiti velikost krofa, ni bilo. Izkazalo pa se je (nepričakovano za avtorja iz septembra-oktobra 2012), da so fotoni, ki izhajajo iz spuščanja de Brogliejevih valov, na primer iz prostega elektrona - njihovega starša in nosilca, energijsko za dva do tri reda velikosti višji. intenziteto kot tisti fotoni, ki so poudarjeni v spektrih kot posledica emisije elektronov iz vzbujenega atoma (zlasti) vodika. Je videti, kot je bilo mišljeno?

Odgovor na vprašanje, kakšna je velikost fotona, je preprost in ne zelo preprost. Začnimo z dejstvom, da je za radiofrekvenčne valove govoriti o velikosti fotona nesmiselno.

Prvič, foton kot valovanje elektromagnetne narave in radijski val iste narave se med seboj razlikujeta ne le po dolžinah in s tem frekvencah ter energijah, ki jih pridobita, temveč tudi po strukturi, ki jo določa fizični mehanizem nastanka.

Pravzaprav se sevanje radijskih valov pojavi, ko se tok razelektri med dvema elektrodama iskrišča (linearna strela je razvrščena kot brezelektrična). In širijo se radialno vstran od osi Hertzovega vibratorja, iskrišča ali oscilatorja. Celoten nabor ravnin polarizacije takšnih radijskih valov je določen s smerjo osi iskrišča, katerega »spomin« ohranjajo.

Drugič, radijski valovi, ki se širijo v vesolju, pridobijo nekakšno sferično obliko. Čeprav se v resnici tudi "rodijo" kot pecivo. (Vse to je podobno temu, kako se oblika balona spremeni iz prvotne, prvotne oblike, ko je napihnjena ali napihnjena.) Za razliko od balona, ​​velikost radijskih valov, ki se spreminjajo v skoraj kroglo, raste s svetlobno hitrostjo , in brez omejitev. Zato so "teoretično" predstavljeni kot ravni enobarvni.

Kar zadeva fotone z največ centimetrsko valovno dolžino, so najprej in za vedno krofi, toroidi konstantne velikosti. Ker velikost fotona določa dolžino njegovega elektromagnetnega valovanja in s tem frekvenco. In ker je foton de Brogliejev val, ki ga zapusti elektron (nabit delec) ali zapusti elektron,. In nastane de Brogliejev val (DBW), ki se rodi z začetkom gibanja nabitega delca. Ta, VDB, je oblikovan v obliki toroida (krof), v luknji katerega je nabit delec, elektron - njegov starš in nosilec. VDB "sedi" na elektronu in ga spremlja pri gibanju. In šele ko VDB ter njegov starš in nosilec zapustijo drug drugega, njuno nadaljevanje postane foton, ki podeduje smer gibanja tako elektrona kot VDB. Tako vidimo, da za razliko od radijskih valov noben oscilator, bodisi preprost ali najbolj genialno izumljen, ne sodeluje pri nastanku tako VDB kot fotona. Narava je ravnala preprosto, pragmatično in racionalno: vsakemu fotonu ni dala oscilatorja. Omejil se je na dejstvo, da sta vsak VDB in vsak foton samozadostna: imata edinstveno valovno dolžino. Od tod tudi nedvoumna velikost fotona. Zato jih ni treba opremiti z oscilatorji. Konec koncev je samo oseba morala poznati frekvenco fotona. Zato naj izračuna, saj sta valovna dolžina in frekvenca enolično povezani s hitrostjo svetlobe. Tako je druga in pomembna razlika med VDB in fotoni ter z njimi povezanimi radijskimi valovi v naravi ta, da fotoni in VDB ne potrebujejo oscilatorjev.

Tako se je mislilo do nedavnega in se je mislilo pravilno, vendar ne v vseh primerih, kot se je izkazalo, se je narava omejila na to (glej spodaj).

Tretjič. Fotoni in VDB ne samo, da se ne širijo radialno, ampak ohranijo svojo velikost ves čas, ko pokrivajo univerzalne razdalje. To je posledica dejstva, da je narava v njihovo "napravo" vgradila mehanizem zategovanja, učinek "obroča". Ta učinek fizikom ni bil poznan, kot tudi dejstvo, da je osnova tega kontrakcijskega učinka nekakšna »palica« (četrta razlika) v obliki kvanta magnetnega pretoka. Magnetno polje v njem znaša na tisoče Tesla (ne pozabite: P.L. Kapitsa je s pomočjo eksplozije uspelo doseči približno 50 Tesla).

Natančno zaradi teh značilnosti (obstajajo še druge) je foton videti kot korpuskula, kot delec. Izkazalo se je, da nastanek elektromagnetnega valovanja v obliki krofa s takim kvantom magnetnega pretoka ni nič drugega kot delec. In vendar to ni delec, ampak val v obliki toroidnega solitona, ki vedno vsebuje en kvant magnetnega pretoka, zaprt (zategnjen) s številnimi površinskimi kroženji vektorskega potenciala. Zato sta tako magnetno kot električno polje VDB in fotona vedno pravokotna drug na drugega, kar potrjuje Maxwellovo elektrodinamiko. Razlike med VDB in fotoni na eni strani ter radijskimi valovi na drugi strani so podrobneje prikazane v ,.

Vsi solitoni so bolj ali manj (cunami) podobni korpuskulam. Medij, iz katerega so izklesani, ne izstopa iz njihovega volumna, ampak se ohranja. To je še ena razlika. Poglejte kroge dima, ki jih izdiha spreten kadilec ali iz Woodove škatle ali iz kraterja Etne.

Umik. In morda le v "telesu" cunamija, ki se širi radialno od mesta izvora, je masa (prostornina) pridobljene vode, čeprav teoretično ohranjena, posledica spremembe velikost(2πR, kjer je R razdalja od vira nastanka cunamija) zmanjša, debelina "krofa" postane tanjša. Cunami decembra 2004 je povzročil dolg (več kot 100 km) linearni prelom in je zato zmanjšal debelino linearnega dela "krofa", ki ni imel časa "shujšati" in posledično vse svoje skoraj prvotne uničujoče moči na gosto poseljene obale Indonezije. Ta, cunami, se je premikal v obliki skoraj ravnega segmenta "krofa" in ni izgubil energije, širil se je kilometre v notranjost do obale, kopnega in zadal uničujoče udarce, kot trda in elastična gumijasta gred, ki v veliki meri ohrani svoj premer zaradi linearnosti krofa.

Foton se premika ali širi ravno (pravokotno) na svoj vektor hitrosti, tj. vzdolž osi toroida. Naj vas spomnimo, da so radijski valovi radialni od osi iskrišča. Foton je kvant energije in kvant magnetnega pretoka, skrčen s številnimi kroženji vektorskega potenciala v obliko krofastega toroida, je korpuskularni solenoid z jasno oblikovano geometrijo in posledično velikostjo. Takoj povejmo, da je velikost toroidnega fotona vsota dveh prečnih debelin telesa krofa in premera luknje, ki ostane od elektrona. VDB ne more obstajati brez luknje in elektrona v njej, saj je najprej obstajal elektron (nabit delec). Ki se je (naboj) začel premikati ali se je že premikal.

A = (mc/e) v (1)

in prej je de Broglie pridobil valovno dolžino njegovega imena,

λ = (h/mv), (2)

imamo (spodnje formule so zapisane brez vektorskih simbolov)

λA = (hc/e) (3)

λ = (hc/eA), (4)

toda v , je vzpostavljeno iz (1) in razmerja mcv = eA = E = hν

λ = hc/(hν), (6)

kjer je (hν) kvant energije fotona. Oklepajev v (6) ni treba odpreti: tukaj je kriterij, potreben za izračune - kvant energije fotona ali VDB. Navsezadnje govorimo o velikosti fotona, katerega energija je podana (hν). Vse kar je ostalo je čista aritmetika. Velikost Z fotona in VDB je enaka

Z = 4(λ/2π) + premer luknje (6Z)

Naj navedemo nekaj primerov.

Primer št. 1. Kakšna je valovna dolžina de Broglieja in fotona kvanta gama magnitude 511000 eV? Takšna dva kvanta gama se oddajata med tako imenovano anihilacijo elektrona in pozitrona. Pravzaprav pride do prave rekombinacije dveh nasprotno nabitih ionov z ohranitvijo samih materialnih delcev, kot pri rekombinacijah atomskih in molekularnih ionov. Ker so v ednini in so za pet ali več velikosti manjši po velikosti in masi, ne izgubijo svojega ionskega statusa. Ni izgubljeno, ohranjeno je.

Zdaj bomo uporabili formulo (6), ki smo jo dobili. Da pa ne bomo trpeli z numeričnimi izračuni, upoštevajmo, da naj bi se po Einsteinu celotna masa elektrona (pozitrona) med anihilacijo »pretvorila« v energijo, v nam podani gama kvant 0,511 MeV, tj. 0,511 MeV = m e c 2. Zamenjajmo točno desno stran (m e c 2) te številske vrednosti v imenovalec (6). Dobimo Comptonova elektronska valovna dolžina

λ e = h/m e c = 2,426 310 58* 10 -10 cm (7)

Toda to je de Brogliejev val in s tem foton. In hkrati njihova velikost (6Z).

Prišli smo do protislovja. Pravzaprav je navsezadnje znano, da s t.i. anihilacije, elektron in pozitron trčita in tvorita dipol (e+e-), katerega velikost je znana kot dvakratni klasični polmer elektrona.

Re = e 2 /mc 2 (8)

In to je najmanjša razdalja, na katero se elektron in pozitron med trkom (rekombinacijo) približata in ostaneta v tem stisnjenem stanju. Videti je bilo, da sta se oklepala drug drugega.

R e = α 2 a o = 2,817 940 92 *10 -13 cm, (9)

kjer je a 0 =0,529 177 249*10 -8 cm – Bohrov polmer, to je polmer orbite, ki je najbližje jedru.

Primerjava (7) in (9) pokaže, da se razlikujeta za tri velikostne rede. Toda v obeh primerih govorimo o rekombinaciji elektrona in pozitrona.

Kaj je narobe? Dejstvo je, da se elektron in pozitron med trkom (anihilacijo) ne pretvorita v energijo v obliki dveh gama kvantov po 0,511 MeV, ki ju dejansko oddata, ampak tvorita dipol v obliki bučice (e+ e-) z naboji, ločenimi z razdaljo (8) in (9). In se "potopi" v Diracovo morje in postane eno od vozlišč neskončne mreže "temne snovi". Da se masi elektrona in pozitrona ne pretvorita v energijo, ima ta par (na »neskončni« medsebojni razdalji) dovolj (natanko toliko, kolikor je potrebno) Coulombove energije, kar dokazuje (8).

In v (7) je podana valovna dolžina de Broglieja in fotonov, ki so se spremenili v kvante gama 0,511 MeV. Tako je (9) velikost delcev, elektrona in pozitrona, ter luknje, ki jo tvorijo v VDB in pustijo za seboj, ko iz njega zapustijo, (7) pa je dolžina njihovih de Brogliejevih valov in s tem fotonov.

Zanima me, kakšna je hitrost elektrona v trenutku trka s pozitronom, tiste. v trenutku njihovega tako imenovanega uničenja? Kot je znano, je zagon fotona ali kvant gama določen s formulo

M e v = E/c (*)

Energijo poznamo: E = 0,511 MeV = m e c 2 Vstavimo v (*) in dobimo v = c. Poudarjamo: V = C. Elektron je dosegel svetlobno hitrost, njegova masa pa se ni prav nič povečala. In to potrjuje sevanje popolnoma enakih (natanko 0,511 MeV) kvantov gama po magnitudi številnih univerzalnih svetil v galaksijah. Brez odstopanj.

Primer št. 2. Znano je, da je naboj protona enak naboju pozitrona. Poraja se misel, da Comptonova dolžina elektrona(in to je velikost VDB) se zdi, da ustreza energijski ravni orbitalnega elektrona, kot da bi ob padcu na vodikovo jedro pridobil orbito polmera (7). Priredimo mu n = 0.

Zdaj je splošno sprejeto, da je glavna stvar kvantno število je zaporedje celih števil n = 1,2.3,4,5,. Nismo torej mislili, da teoretično obstaja inn = 0. In to je zelo pomembno!!! Za podpornike ideje o hidrinu.

Toda elektron v vodikovem atomu ne pade na jedro, na proton, in elektrona ne ujame jedro. Zakaj? Da, ker narava ni mogla dovoliti, da vodikovi atomi "izničijo" na enak način kot v zgoraj obravnavanem primeru. Atomi vodika, natančneje njihova protonska jedra, so gradbeni material, zidaki, iz katerih je narava gradila in gradi vse bolj zapletene elemente Mendelejevega periodnega sistema. Protoni se nimajo pravice spremeniti v (p + e-) = n. Sicer ne bi pomagal niti veliki pok, niti Higgsovi bozoni, niti karkoli drugega. Vesolje ne bi nastalo. Vesolje obstaja zaradi nezmožnosti takšnega izida. Domneva se, da očitno iz istega razloga spektrolozi nikoli niso odkrili črt v spektru vodika v območju od n = 1 do n = 0, ki smo ga uvedli. Hydrino se ne pojavi.

Temna snov opravlja svoje elektrodinamične funkcije in še več. In zelo možno je, da temna snov služi tudi kot nekakšen gradbeni material za nukleone in jedra. Skoraj sto odstotkov vesolja sestavljata vodik in helij. In vse se vrti v vrtincih, gori z zvezdnimi jedrskimi kotli, eksplodira, posrkajo ga črne luknje in se ponovno rodi. In tudi življenje neznano kako nastane, se razvija, širi, doseže visoke intelektualne višine in vrhove ter se s tem ohranja. Zaradi dejstva, da se zdi, da je optični obseg svetlobe (in BOG je rekel: NAJ BO SVETLOBA!!!) omejen na Rydberg 13,6 eV.

Primer št. 3. Določimo vrednost kvanta energije de Brogliejevega vala elektrona v glavni stacionarni orbiti vodikovega atoma, tj. za n = 1. Za to uporabimo formuli (4) ali (5). Naj bo (5)

Ne moremo brez formule (1), ki smo jo našli. Zamenjajmo v (1) z v = c/137 = αс

hν = mc 2 /137 = αmc 2 (10)

In ker števec na desni v (10) ustreza energijskemu kvantu 511.000 eV, dobimo

hν = (511000 /137)eV (10a)

To bo (po diapozitivu) približno 3730 eV. In ker,

A = (emc/ ћn), (11)

Potem se bo pri n = 2 nivo energije elektrona in njegov VDB zmanjšal na približno 1865 eV. Potem pa izpade absurdno, čisto absurdno!!!??? In ponovili bomo. V spektru sevanja vodikovega atoma teh energij ni. Celotno spektralno območje vodikovega atoma, tj. njegova celotna ionizacijska energija je

R∞ = 13,605 × 6981 eV. (12)

Kaj je narobe? Primerjajmo to v frekvencah.

Izrazimo frekvence (ki so enakovredne njihovim energijskim kvantom) fotonov in de Brogliejevih valov, ki nastanejo, ko VDB zapusti (zapusti) elektron, tako prosto gibljive kot orbitalne pri n = 1. Označimo jih na naslednji način: ν λ .

ν λ = (с/λ) = (mce 2 /hћ) = c/2πr (13)

Preprosto je videti, da je frekvenca enaka številu vrtljajev elektrona na sekundo.

Na enak način predstavimo Rydbergove frekvence ν∞

ν ∞ = cR = c(me 2 /4πћ 3 c) = e 2 /4πћr (14)

Razmerje med (13) in (14) nam kaže, da njihovi temelji temeljijo na energetskih arzenalih, ki so bistveno drugačni po velikosti.

(ν λ / ν ∞) = 2,137 = 2/α (15)

Zdaj delimo (10a) z (15) in dobimo ionizacijsko energijo atoma vodika 13,6 eV.

Ne morem si omisliti tega.

In vendar je prvi sklep naslednji: frekvence tako fotonov kot VDB, ki jih povzroči izginotje VDB iz prostega in osnovnega elektrona, njegovega starša in nosilca (VDB, ki ga je elektron zapustil ali ga je zapustil), načeloma temeljijo na energijskem arzenalu, ki je 2,137 = 2/α-krat večji od energije fotonov v spektralnem območju vodikovih atomov.

Opomba. Gledam na internetu stran "Kaj je foton?" (od tam sem izvedel, da se fiziki ukvarjajo z vprašanjem, kakšna je velikost fotona), in nekako sem naletel na članek F.M. Konareva "Napačne predstave Nielsa Bohra."

F. Konarev, kot se je izkazalo, je leta 1993 naletel na to absurdnost. Vendar ni kopal globlje in zato očitno ni mogel določiti velikosti energijske vezi elektrona, ki se nahaja v spodnji orbiti (n = 1): »Energija vezi E 1 elektrona (z jedrom - VM, glej spodaj) je v trenutku zadrževanja na prvi energetski ravni tega atoma enaka ionizacijski energiji E J atoma vodika, to je E 1 = Ej = 13,60 eV. Ko elektron absorbira foton z energijo 10,20 eV in preide na drugi energijski nivo, se njegova vezavna energija z jedrom zmanjša in postane enaka 3,40 eV. Seveda, ko foton absorbira elektron, se njuni energiji seštejeta in moramo zapisati ...: 13,60 + 10,20 = 23,80 (28).«

In spekter daje 3,40 eV. Kot vidimo, se on, Konarev, ni mogel spoprijeti z nelogičnimi energijskimi bilancami, ko je zunanji foton vplival na elektron glavnega energijskega nivoja, in postal je »besen«.

Izpustimo nekaj njegovih teoretičnih izračunov in poslušajmo jezne:

»Neverjetno dejstvo. Skoraj sto let smo verjeli, da se elektron v atomu vrti okoli jedra, kot planet okoli sonca. Toda zakon formul za spekter vodikovega atoma ... (ki jih je izpeljal, a smo jih izpustili, ker se nismo strinjali z začetnimi vidiki - VM) zanika orbitalno gibanje elektrona. V tem zakonu ni energije, ki bi ustrezala orbitalnemu gibanju elektrona, kar pomeni, da nima takšnega gibanja.«

Zato je F. Kanarev odločil, da se je Niels Bohr zmotil in s tem povzročil škodo znanosti in človeštvu. No, očitno so v teh dveh desetletjih (od leta 1992) mnogi brali njegove trditve do utemeljiteljev nekaterih dosežkov znanosti in pogleda na svet. In bili tudi presenečeni. In v to past se je grešno ujel tudi avtor teh vrstic. Dokler tega ne moreš imenovati drugače.

Pravzaprav smo pri delovanju na atom v osnovnem stanju s fotonom dejansko verjeli, da se energija tega fotona prišteje k energiji elektrona, ki se nahaja v prvem, osnovnem stanju. Vendar se je izkazalo, da temu ni tako. To je mogoče razložiti: elektron ni prišel na to energijsko raven ne zaradi energijskih manipulacij v spektralnem območju, ne samo zaradi spektralnega sevanja predhodno vzbujenega atoma vodika. Tja pride na približno enak način, kot planeti pridejo v brlog Sonca in zvezd. Recimo, da je bil planet s svojo kinetično energijo najprej neodvisen in ko je padel v gravitacijsko sfero Sonca, se je izkazalo, da njegova kinetična energija, planet, ni dovolj, da bi premagal agresivno silo sonca. In bila je ujeta, morda z nekaj presežka energije. Tako je tudi v tem primeru z atomom vodika. Presežek kinetične energije je, vendar je za dva reda velikosti nižji od kritične.

Kakor koli že, tukaj obstaja analogija: vodikov atom nastane iz protonskega jedra in elektrona, neodvisno drug od drugega, s spremljajočim de Brogliejevim valom, ki sedi na njem. Poleg tega je ta par, elektron in njegov VDB, že imel kinetično energijo enako

α,0,511 MeV = ~3730 eV

To energijsko stanje (raven) elektrona v orbiti n = 1 ne brez razloga imenujemo osnovno stanje. Ta, glavni, služi kot skoraj nepremostljiva meja, ki ločuje cone z nivojin = 0,1 od območja z nivojin = 2,3,4,… V teh conah so zakonitosti nastanka in obstoja VDB in fotonov bistveno drugačni. Zunaj spektralnega območja atoma vodika velja kinetična energija elektrona po zakonu (11), pomnoženem z e.

EA = (hν) = mc(e 2 / ћn) = mcv, (16)

tiste. padajo v obratnem sorazmerju z glavnim kvantnim številom in v spektralnem območju (n = 2,3,4,...) - po Rydbergovem zakonu, tj. (1/n 2).

Zgoraj je bilo prikazano, kako različni so energijski arzenali, na podlagi katerih v njih potekajo fizični procesi nastajanja VDB in fotonov (v prvi coni) ter nastajanja spektrov (v drugi coni). Narava je tako rekoč ločila arzenal energije, namenjen nastanku življenja in njegovemu razcvetu, od arzenala energije njegovega neživega dela.

Če se VDB in fotoni v glavni (recimo ji tako za kratkost) coni oblikujejo v obliki toroida (krofa) še preden proton zajame prosti elektron, potem o obliki VDB in fotonov v spektralnem območje - ni razloga, da bi vztrajali pri tej analogiji ali jo zanikali. Navsezadnje se izkaže, da so energijsko 2,137-krat (15) manjše, a to tudi pomeni, da so njihove dimenzije po de Brogliejevi formuli (2) in naše (6) večkrat večje. To pomeni, da ne vemo zagotovo, kakšne so oblike fotonov v spektralnem območju. Prav tako ne vemo, kako pride do delitve energije in začetnega kvanta magnetnega pretoka v atomu. Fizični mehanizem teh metamorfoz nam ni znan.

UPORABLJENI VIRI

1. ALENICIN A.G., BUTIKOV E.I., KONDRATIEV A.S. Kratek fizikalni in matematični priročnik, M, "Znanost", 1990;

2. Manturov V.V. Od kristalnih nukleonov in jeder do rešitve porazdelitve praštevil M, 2007;

3. Manturov V.V. Jedrske sile. Predlog rešitve, Tehnika Mladina, 02, 2006;

4. Manturov V.V. Recimo nekaj besed o vektorskem potencialu;