የብርሃን ኮርፐስካል ባህርያት. ሞገድ እና ኮርፐስኩላር ንድፈ ሃሳቦች. የብርሃን ኮርፐስኩላር ባህሪያት ምን ዓይነት መለኪያዎች የብርሃን ኮርፐስኩላር ባህሪያትን ይወስናሉ

እንደ ክላሲካል ፊዚክስ ጽንሰ-ሀሳቦች, ብርሃን በተወሰነ ድግግሞሽ ክልል ውስጥ ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ነው. ይሁን እንጂ የብርሃን ከቁስ አካል ጋር ያለው መስተጋብር የሚከሰተው ብርሃን እንደ ቅንጣት ጅረት ነው.

በኒውተን ጊዜ ስለ ብርሃን ተፈጥሮ ሁለት መላምቶች ነበሩ- ኮርፐስኩላርኒውተን የተከተለው እና ማዕበል. ተጨማሪ እድገትየሙከራ ቴክኒክ እና ቲዎሪ የሚደግፍ ምርጫ አድርጓል የሞገድ ንድፈ ሐሳብ .

ግን በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ. አዳዲስ ችግሮች ተፈጠሩ፡ የብርሃን ከቁስ ጋር ያለው መስተጋብር በማዕቀፉ ውስጥ ሊገለጽ አልቻለም የሞገድ ንድፈ ሐሳብ.

አንድ የብረት ቁራጭ በብርሃን ሲበራ ኤሌክትሮኖች ከእሱ ውስጥ ይበርራሉ ( የፎቶ ተጽእኖ). አንድ ሰው የሚመነጨው ኤሌክትሮኖች ፍጥነት (የኪነቲክ ሃይላቸው) የበለጠ እንደሚሆን ይጠብቃል ፣ የአደጋው ሞገድ የበለጠ ኃይል (የብርሃን ጥንካሬ) ፣ ግን የኤሌክትሮኖች ፍጥነት በብርሃን ጥንካሬ ላይ የተመካ አይደለም ። ሁሉም, ግን በእሱ ድግግሞሽ (ቀለም) ይወሰናል.

ፎቶግራፍ አንዳንድ ቁሳቁሶች በብርሃን እና በቀጣይ ኬሚካላዊ ህክምና ከተገለበጡ በኋላ ይጨልማሉ, እና የጥቁርነታቸው መጠን ከብርሃን እና ከብርሃን ጊዜ ጋር ተመጣጣኝ ነው. የእንደዚህ ዓይነቱ ቁሳቁስ ንብርብር (የፎቶግራፍ ንጣፍ) በተወሰነ ድግግሞሽ በብርሃን ከበራ ፣ ከዚያ ከእድገቱ በኋላ ተመሳሳይነት ያለው ወለል ወደ ጥቁር ይለወጣል። የብርሃን መጠኑ እየቀነሰ ሲሄድ፣ ከጊዜ ወደ ጊዜ ዝቅተኛ የጥቁር ቀለም (የተለያዩ ግራጫ ጥላዎች) ያላቸው ተመሳሳይነት ያላቸው ወለሎችን እናገኛለን። እና ይህ ሁሉ የሚያበቃው በጣም ዝቅተኛ በሆነ ብርሃን ውስጥ በጣም ትንሽ የሆነ የንጣፉን ማጥቆር ደረጃ ሳይሆን ጥቁር ነጠብጣቦች በዘፈቀደ መሬት ላይ ተበታትነው በመገኘቱ ነው! መብራቱ እነዚህን ቦታዎች ብቻ የመታ ያህል ነበር።

የብርሃን ከቁስ ጋር ያለው መስተጋብር ልዩ ገጽታዎች የፊዚክስ ሊቃውንት እንዲመለሱ አስገድዷቸዋል ኮርፐስኩላር ቲዎሪ.

የብርሃን ከቁስ አካል ጋር ያለው መስተጋብር ብርሃን እንደ ቅንጣት ጅረት ሆኖ ይከሰታል። ጉልበትእና የልብ ምትበግንኙነቶች አማካኝነት ከብርሃን ድግግሞሽ ጋር የሚዛመዱ

ኢ=hv;p =ኢ/ሐ =hv/ሐ፣

የት h የፕላንክ ቋሚ ነው.እነዚህ ቅንጣቶች ይባላሉ ፎቶኖች.

የፎቶ ውጤትአንድ ሰው አመለካከቱን ከወሰደ መረዳት ይቻላል ኮርፐስኩላር ቲዎሪእና ብርሃንን እንደ ቅንጣቶች ጅረት ይቆጥሩ። ነገር ግን በዚያን ጊዜ ችግሩ ሰፊ የፊዚክስ ቅርንጫፍ ያጠኑትን ሌሎች የብርሃን ንብረቶች ጋር ምን ማድረግ ላይ ይነሳል - ኦፕቲክስ, ብርሃን ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ነው በሚለው እውነታ ላይ የተመሰረተ ነው.

ፊዚክስ የዓለምን አንድ ወጥ የሆነ ሥዕል እንደሚፈጥር ስለሚናገር የግለሰባዊ ክስተቶች ልዩ ግምቶችን በመጠቀም የተብራራበት ሁኔታ ተቀባይነት እንደሌለው ይቆጠራል። እናም የዚህ የይገባኛል ጥያቄ ትክክለኛነት በትክክል የተረጋገጠው ከፎቶው ተፅእኖ ጋር ተያይዞ ከተፈጠሩት ችግሮች ጥቂት ቀደም ብሎ ኦፕቲክስ ወደ ኤሌክትሮዳይናሚክስ በመቀነሱ ነው። ክስተቶች ጣልቃ መግባትእና ልዩነትበእርግጠኝነት ስለ ቅንጣቶች በሚሰጡት ሃሳቦች አልተስማሙም, ነገር ግን አንዳንድ የብርሃን ባህሪያት ከሁለቱም እይታዎች እኩል ሊገለጹ ይችላሉ. ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድጉልበት እና ጉልበት አለው, እና ፍጥነቱ ከኃይል ጋር ተመጣጣኝ ነው. ብርሃን በሚስብበት ጊዜ ተነሳሽነቱን ያስተላልፋል, ማለትም, ከብርሃን ጥንካሬ ጋር ተመጣጣኝ የሆነ የግፊት ኃይል በእንቅፋቱ ላይ ይሠራል. የንጥሎች ፍሰት በእንቅፋቱ ላይ ጫና ይፈጥራል, እና በንጥሉ ጉልበት እና ሞመንተም መካከል ተስማሚ ግንኙነት ሲኖር ግፊቱ ከፍሰቱ ጥንካሬ ጋር ተመጣጣኝ ይሆናል. የንድፈ ሃሳቡ አስፈላጊ ስኬት በአየር ውስጥ የብርሃን መበታተን ማብራሪያ ነበር, በዚህም ምክንያት ሰማዩ ለምን ሰማያዊ እንደሆነ ግልጽ ሆነ. በተበታተነበት ጊዜ የብርሃን ድግግሞሽ እንደማይለወጥ ከንድፈ ሃሳቡ ተከትሏል.

ሆኖም ግን, አመለካከቱን ከወሰድን ኮርፐስኩላር ቲዎሪእና በማዕበል ፅንሰ-ሀሳብ ውስጥ ድግግሞሽ (ቀለም) ጋር የተቆራኘው የብርሃን ባህሪ ፣ በኮርፐስኩላር ንድፈ-ሀሳብ ከቅንጣው ኃይል ጋር የተቆራኘ መሆኑን ከግምት ውስጥ ያስገቡ ፣ ከዚያ በተበታተነበት ጊዜ (የፎቶን ግጭት ከተበታተነ ቅንጣት ጋር) ), የተበታተነው የፎቶን ኃይል መቀነስ አለበት. በኤክስሬይ መበተን ላይ ልዩ ሙከራዎችን ያደረጉ ሲሆን ይህም ኃይል ካላቸው ክፍሎች ከሚታዩት ብርሃን የሚበልጡ ሶስት ቅደም ተከተሎች ጋር ይዛመዳሉ። ኮርፐስኩላር ቲዎሪእውነት ነው። ብርሃን እንደ ቅንጣቶች ዥረት ተደርጎ መወሰድ አለበት፣ እና የመጠላለፍ እና የመከፋፈል ክስተቶች በማዕቀፉ ውስጥ ተብራርተዋል የኳንተም ቲዎሪ. ነገር ግን በተመሳሳይ ጊዜ፣ ቅንጣት የሚጠፋው ትንሽ መጠን ያለው ነገር፣ በተወሰነ አቅጣጫ የሚንቀሳቀስ እና በእያንዳንዱ ነጥብ የተወሰነ ፍጥነት ያለው የመሆኑ ጽንሰ-ሀሳብ እንዲሁ ተቀይሯል።

አዲሱ ንድፈ ሐሳብ የድሮውን ትክክለኛ ውጤት አይሰርዝም, ነገር ግን የእነሱን ትርጓሜ ሊለውጥ ይችላል. ስለዚህ, ከገባ የሞገድ ንድፈ ሐሳብቀለም ከሞገድ ርዝመት ጋር የተያያዘ ነበር፣ in ኮርፐስኩላርከተዛማጅ ቅንጣት ኃይል ጋር ይዛመዳል፡ በአይናችን ላይ የቀይ ስሜት የሚፈጥሩ ፎቶኖች ከሰማያዊ ያነሰ ጉልበት አላቸው። ቁሳቁስ ከጣቢያው

ለብርሃን አንድ ሙከራ በኤሌክትሮኖች ተካሂዷል (የዩንግ-ጋ ልምድ)ከተሰነጠቀው በስተጀርባ ያለው የስክሪኑ ብርሃን ለኤሌክትሮኖች ተመሳሳይ ገጽታ ነበረው, እና ይህ ምስል የብርሃን ጣልቃገብነት,በሁለት ስንጥቆች ስክሪኑ ላይ መውደቅ ለብርሃን ሞገድ ተፈጥሮ ማስረጃ ሆኖ አገልግሏል።

ጋር የተያያዘ ችግር የንጥረ ነገሮች ሞገድ እና ኮርፐስኩላር ባህሪያት፣ በእርግጥ አለው። ረጅም ታሪክ. ኒውተን ብርሃን የንጥረ ነገሮች ጅረት እንደሆነ ያምን ነበር። ግን በተመሳሳይ ጊዜ ፣ ​​ስለ ብርሃን ሞገድ ተፈጥሮ መላምት በስርጭት ውስጥ ነበር ፣ በተለይም ከ Huygens ስም ጋር። በዛን ጊዜ በብርሃን ባህሪ ላይ ያለው ነባር መረጃ (በቀጥታ ስርጭት ፣ ነጸብራቅ ፣ ማነፃፀር እና መበታተን) ከሁለቱም እይታዎች አንፃር በደንብ ተብራርቷል። በተመሳሳይ ጊዜ, እርግጥ ነው, ስለ ብርሃን ሞገዶች ወይም ቅንጣቶች ምንነት በእርግጠኝነት መናገር አይቻልም.

በኋላ ግን ክስተቶቹ ከተገኙ በኋላ ጣልቃ መግባትእና ልዩነትስቬታ ( መጀመሪያ XIXሐ.) የኒውተን መላምት ተትቷል። የብርሃን ሞገዶች ተፈጥሮ ግልጽ ባይሆንም የ"ማዕበል ወይም ቅንጣት" አጣብቂኝ ለብርሃን ሞገዱን በሙከራ ተፈትቷል። በተጨማሪም ተፈጥሮአቸው ግልጽ ሆነ። የብርሃን ሞገዶች የአንዳንድ ድግግሞሾች ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ማለትም የረብሻ ስርጭት ሆኑ። ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ. የማዕበል ንድፈ ሐሳብ በመጨረሻ ያሸነፈ ይመስላል።

በዚህ ገጽ ላይ በሚከተሉት ርእሶች ላይ ጽሑፍ አለ።

በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን በ 20 ዎቹ ውስጥ, ማንኛውም ቅንጣት ቅንጣት-ማዕበል ተፈጥሮ እንዳለው ተረጋግጧል. በ L. de Broglie (1924) ንድፈ ሃሳብ መሰረት እያንዳንዱ ሞመንተም ያለው ቅንጣት ከሞገድ ርዝመት λ ጋር ካለው የማዕበል ሂደት ጋር ይዛመዳል፣ i.e. λ = / ገጽ. አነስተኛ መጠን ያለው ቅንጣት፣ የሞገድ ርዝመቱ ይረዝማል። ለ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶችደብሊው ሃይዘንበርግ እርግጠኛ ያለመሆን መርሆውን ቀርጿል፣ በዚህ መሠረት የአንድን ቅንጣት ቦታ እና ፍጥነቱን በአንድ ጊዜ ለመወሰን የማይቻል ነው። በዚህ ምክንያት በኒውክሊየስ መስክ ውስጥ የኤሌክትሮኖችን አቅጣጫ ለማስላት የማይቻል ነው ፣ አንድ ሰው በአተሙ ውስጥ የመገኘቱን ዕድል ብቻ መገመት ይችላል ። የሞገድ ተግባርψ, እሱም የጥንታዊውን የትራክቲክ ጽንሰ-ሐሳብ ይተካዋል. የሞገድ ተግባር ψ በኤሌክትሮን መጋጠሚያዎች ላይ በመመስረት የማዕበሉን ስፋት ያሳያል እና ካሬው ψ 2 ይወስናል። የቦታ ስርጭትኤሌክትሮን በአተም ውስጥ. በቀላል ሥሪት የማዕበል ተግባር በሶስት የቦታ መጋጠሚያዎች ላይ የሚመረኮዝ ሲሆን ኤሌክትሮን በአቶሚክ ቦታ ወይም በእሱ ውስጥ የማግኘት እድልን ለመወሰን ያስችላል። ምህዋር. ስለዚህም አቶሚክ ምህዋር(AO) ኤሌክትሮን የማግኘት እድሉ ከፍተኛ የሆነበት የአቶሚክ ቦታ ክልል ነው። የሞገድ ተግባራት የሚገኘው የማዕበል ሜካኒክስ መሠረታዊ ግንኙነትን በመፍታት ነው - የ Schrödinger እኩልታ። (ትክክለኛው መፍትሄ የሚገኘው ለሃይድሮጂን አቶም ወይም ሃይድሮጂን-መሰል አየኖች ነው; የተለያዩ ግምቶች ለብዙ ኤሌክትሮኖች ስርዓቶች ጥቅም ላይ ይውላሉ). የኤሌክትሮን ወይም የኤሌክትሮን እፍጋትን ወደ 90-95% የማግኘት እድልን የሚገድበው ወለል የድንበር ወለል ተብሎ ይጠራል። የአቶሚክ ምህዋር እና የኤሌክትሮን ደመና ጥግግት አንድ አይነት የድንበር ወለል (ቅርጽ) እና ተመሳሳይ የቦታ አቀማመጥ አላቸው። የኤሌክትሮን አቶሚክ ምህዋሮች ፣ ጉልበታቸው እና በጠፈር ውስጥ ያለው አቅጣጫ በአራት መለኪያዎች ላይ የተመሠረተ ነው- የኳንተም ቁጥሮች.

መርሃግብሩ በኤሌክትሮን ጨረር በአንድ ወይም በሁለት ስንጥቆች ውስጥ የኮምፒተር ሙከራን ይወክላል። ከጥቃቅን ነገሮች ጥምር ተፈጥሮ መገለጫ ጋር እንዲተዋወቁ ይፈቅድልዎታል ፣ ማለትም በውስጣቸው የሞገድ እና የኮርፐስኩላር ንብረቶች መኖር። የሃይዘንበርግ እርግጠኛ አለመሆን መርህ ተብራርቷል።

ብርሃን ሁለቱም ሞገድ እና ኮርፐስኩላር ባህሪያት እንዳሉት ይታወቃል. የሞገድ ባህሪያት ሲታዩ ይታያሉ ብርሃን ማሰራጨት(ጣልቃ ገብነት, ልዩነት). የአስከሬን ባህሪያት ሲታዩ ይታያሉ የብርሃን መስተጋብርከቁስ ጋር (የፎቶ ኤሌክትሪክ ተጽእኖ, ጨረሮች እና ብርሃን በአተሞች መሳብ).

የፎቶን ባህሪያት እንደ ቅንጣት (ኢነርጂ እና ሞመንተም ገጽ) ከማዕበል ባህሪያቱ (ድግግሞሽ ν እና የሞገድ ርዝመት λ) በግንኙነቶች የተገናኙ ናቸው።

የት = 6.63 · 10 -34 ጄ∙s - የፕላንክ ቋሚ.



ፈረንሳዊው የፊዚክስ ሊቅ ሉዊ ደ ብሮግሊ በ 1924 የሞገድ እና የኮርፐስኩላር ንብረቶች ጥምረት በብርሃን ላይ ብቻ ሳይሆን በማንኛውም ውስጥም እንደሚገኝ ሐሳብ አቅርበዋል. ቁሳዊ አካል. ደ ብሮግሊ እንደሚለው፣ እያንዳንዱ አካል በጅምላ ኤም, በፍጥነት መንቀሳቀስ , የሞገድ ርዝመት ካለው የማዕበል ሂደት ጋር ይዛመዳል

የማዕበል ባህሪያት በጣም በግልጽ በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ውስጥ ይገለጣሉ. ይህ የሆነበት ምክንያት በትንሽ ቅንጣቶች ብዛት ምክንያት የሞገድ ርዝመቱ በክሪስታል ላቲስ ውስጥ ባሉ አቶሞች መካከል ካለው ርቀት ጋር ስለሚወዳደር ነው። በዚህ ሁኔታ, ቅንጣቢው ጨረር ከክሪስታል ጥልፍልፍ ጋር ሲገናኝ, ልዩነት. ለምሳሌ የ 150 eV ኃይል ያላቸው ኤሌክትሮኖች ከሞገድ ርዝመት ጋር ይዛመዳሉ λ ≈ 10-10 ሜትር በ ክሪስታሎች ውስጥ ያሉ የኢንተርአቶሚክ ርቀቶች ተመሳሳይ ቅደም ተከተል አላቸው. ስለዚህ, የኤሌክትሮን ጨረሩ እንደ ሞገድ ክሪስታል ላይ ይሰራጫል, ማለትም, በዲፍራፍሬሽን ህጎች መሰረት.

የንጥሎች ሞገድ ባህሪያትን ለማሳየት ብዙውን ጊዜ የሃሳብ ሙከራ ጥቅም ላይ ይውላል - የኤሌክትሮኖች (ወይም ሌሎች ቅንጣቶች) ጨረር በወርድ Δ በኩል ማለፍ። x. ከማዕበል ንድፈ ሐሳብ አንፃር፣ ከተሰነጠቀ በኋላ፣ ጨረሩ በማእዘን ልዩነት θ ≈ λ / Δ ይሰፋል። x. ከኮርፐስኩላር እይታ አንጻር ስንጥቅ ውስጥ ካለፉ በኋላ የጨረራውን መስፋፋት በንጣፎች ውስጥ የተወሰነ ተሻጋሪ ሞገድ በመታየቱ ይገለጻል. የዚህ ተሻጋሪ ፍጥነት (“እርግጠኝነት”) የእሴቶች መስፋፋት ነው።

ምጥጥን

Δ ገጽ xΔ x

ተብሎ ይጠራል እርግጠኛ አለመሆን ግንኙነቶች. ይህ በኮርፐስኩላር ቋንቋ ውስጥ ያለው ግንኙነት በንጥሎች ውስጥ የሞገድ ባህሪያት መኖሩን ያሳያል.

የኤሌክትሮኖች ጨረር በሁለት በተቀራረቡ ስንጥቆች በኩል ማለፍን የሚያካትት ሙከራ ለቅንጣዎች ሞገድ ባህሪ የበለጠ አስገራሚ ምሳሌ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል። ይህ ሙከራ የኦፕቲካል አናሎግ ነው። የጁንግ ጣልቃ ገብነት ሙከራ.

ሞገድ እና የብርሃን ልዩ ንብረቶች

ኮስትሮማ ስቴት ዩኒቨርሲቲ
1 ሜይ ጎዳና ፣ 14 ፣ ኮስትሮማ ፣ ሩሲያ
ኢመይል፡ *****@; ***********

በምክንያታዊነት ብርሃንን እንደ የአካላዊ ቫክዩም ማነቃቂያ ወቅታዊ ቅደም ተከተል መቁጠር ይቻላል። በዚህ አቀራረብ ምክንያት, የብርሃን ሞገድ እና ኮርፐስኩላር ባህሪያት አካላዊ ባህሪ ተብራርቷል.

ብርሃንን እንደ የጊዜ ቅደም ተከተል የአካላዊ ቫክዩም ደስታን የመቁጠር እድሉ ምክንያታዊ መደምደሚያ በአንቀጹ ውስጥ ተሰጥቷል። በእንደዚህ ዓይነት አቀራረብ ምክንያት የሞገድ አካላዊ ተፈጥሮ እና የብርሃን አካላት ባህሪያት እዚህ ተብራርተዋል.

መግቢያ

የብርሃን ክስተቶችን አካላዊ ተፈጥሮ ለመረዳት ለዘመናት የፈጀ ሙከራዎች በ20ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ የቁስ ሁለት ባህሪያትን ወደ ቲዎሪ አክሲዮማቲክስ በማስተዋወቅ ተቋርጠዋል። ብርሃን እንደ ማዕበል እና ቅንጣት በአንድ ጊዜ መቆጠር ጀመረ። ይሁን እንጂ የጨረር ኳንተም ሞዴል በመደበኛነት የተገነባ ነው, እና አሁንም ስለ ጨረሩ ኳንተም አካላዊ ተፈጥሮ ምንም ግልጽ ያልሆነ ግንዛቤ የለም.

ይህ ሥራ አዲስ ምስረታ ላይ ያተኮረ ነው የንድፈ ሃሳቦችስለ ብርሃን አካላዊ ተፈጥሮ, ይህም ማዕበሉን በጥራት ማብራራት እና የአስከሬን ባህሪያትስቬታ ቀደም ሲል የተሻሻለው ሞዴል ዋና ድንጋጌዎች እና በዚህ ሞዴል ማዕቀፍ ውስጥ የተገኙ ውጤቶች ታትመዋል-

1. ፎቶን ከፍጥነቱ ነፃ የሆነ ከቫኩም አንጻራዊ በሆነ ቋሚ ፍጥነት ባለው የፍላጎት ሰንሰለት መልክ በጠፈር ውስጥ የሚሰራጭ የቫኩም ኤሌሜንታሪ excitations ስብስብ ነው። ለተመልካች፣ የፎቶን ፍጥነት የተመካው በተመልካቹ ፍጥነት ከቫክዩም አንፃር ነው፣ በምክንያታዊነት እንደ ፍፁም ቦታ በተፈጠረ።

2. የኤሌሜንታሪ የቫኩም ማነቃቂያ የፎቶዎች ጥንድ ነው፣ በሁለት (+) እና (-) በተሞሉ ቅንጣቶች የተሰራ ዳይፖል። ዲፕሎሎቹ ይሽከረከራሉ እና የማዕዘን ፍጥነት አላቸው፣ በጥቅሉ የፎቶን እሽክርክሪት ይፈጥራሉ። የፎቶዎች የማዞሪያ ራዲየስ እና የማዕዘን ፍጥነት በጥገኛ Rω = const ይዛመዳሉ።

3. ፎቶኖች እንደ ቀጭን, ረጅም ሲሊንደሪክ መርፌዎች ሊታሰቡ ይችላሉ. የመርፌ ሲሊንደሮች ምናባዊ ንጣፎች በፎቶኖች ጠመዝማዛ ዱካዎች የተሠሩ ናቸው። የማዞሪያው ድግግሞሽ ከፍ ባለ መጠን የፎቶን መርፌ ቀጭን ይሆናል። የአንድ ጥንድ ፎቶዎች አንድ ሙሉ አብዮት በእንቅስቃሴው አቅጣጫ በጠፈር ውስጥ ያለውን የሞገድ ርዝመት ይወስናል።

4. የፎቶን ኢነርጂ የሚወሰነው በአንድ ፎቶን ውስጥ ባሉ የፎቶን ጥንዶች ብዛት ነው፡ ε = nhE፣ hE ከ ጋር እኩል የሆነ እሴት ነው። የፕላንክ ቋሚበሃይል አሃዶች ውስጥ.

5. የፎቶን ስፒን ћ መጠናዊ እሴት ተገኝቷል. በፎቶን የኃይል እና የኪነማቲክ መለኪያዎች መካከል ያለውን ግንኙነት ትንተና ተካሂዷል. እንደ ምሳሌ, በሃይድሮጂን አቶም ውስጥ በ 3 ዲ 2 ፒ ሽግግር ወቅት የተፈጠረው የፎቶን የኪነማቲክ መለኪያዎች ይሰላሉ. በሚታየው የስፔክትረም ክፍል ውስጥ ያለው የፎቶን ርዝመት ሜትሮች ነው።

6. የፎቶን ጥንድ ክብደት m0 = 1.474 · 10-53 g ይሰላል, ይህም በከፍተኛ መጠን ከፎቶን mass mg ከፍተኛ ግምት ጋር ይዛመዳል.< 10–51 г . Простые вычисления показывают, что частица с массой mg не может быть массой фотона, отождествляемого с квантом энергии излучения. Возможно, пары фотов – это “виртуальные фотоны”, ответственные за электромагнитное взаимодействие в ዘመናዊ ቲዎሪ.

7. ድምዳሜው የሚቀርበው ፎቶን በስበት መስክ ውስጥ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ በቋሚ C እና h ለውጥ ላይ ነው.

ከፎቶን ወቅታዊ መዋቅር ፣ የብርሃን ሞገድ ባህሪዎች ምክንያቱ በእውቀት ግልፅ ነው-የማዕበል ሂሳብ እንደ ሂደት። ሜካኒካዊ ንዝረት አካላዊ አካባቢ, እና የማንኛውም የጥራት ተፈጥሮ ወቅታዊ ሂደት ሒሳብ ይገጣጠማል። ስራዎቹ ስለ ብርሃን ሞገድ እና ኮርፐስኩላር ባህሪያት ጥራት ያለው ማብራሪያ ይሰጣሉ. ይህ ጽሑፍ ስለ ብርሃን አካላዊ ተፈጥሮ የሃሳቦችን እድገት ይቀጥላል.

የብርሃን ሞገድ ባህሪያት

ቀደም ሲል እንደተገለፀው, ከብርሃን አካላዊ ተፈጥሮ ጋር የተያያዙ ወቅታዊነት ያላቸው ንጥረ ነገሮች የሞገድ ባህሪያት እንዲገለጡ ያደርጋሉ. በብርሃን ውስጥ የማዕበል ባህሪያት መገለጥ በበርካታ ምልከታዎች እና ሙከራዎች ተመስርቷል, ስለዚህም ጥርጣሬን ሊፈጥር አይችልም. የዶፕለር ተፅዕኖ፣ ጣልቃ ገብነት፣ መከፋፈል፣ ፖላራይዜሽን፣ መበታተን፣ መምጠጥ እና የብርሃን መበታተን የሒሳብ ሞገድ ንድፈ ሐሳብ ተፈጠረ። የብርሃን ሞገድ ጽንሰ-ሐሳብ ከኦርጋኒክነት ጋር የተያያዘ ነው ጂኦሜትሪክ ኦፕቲክስ: በገደብ ውስጥ ፣ ለ l → 0 ፣ የኦፕቲክስ ህጎች በጂኦሜትሪ ቋንቋ ሊቀረጹ ይችላሉ።

የእኛ ሞዴል የሞገድ ሞዴል የሂሳብ መሳሪያዎችን አይሰርዝም. የሥራችን ዋና ግብ እና ዋና ውጤት በንድፈ ሀሳቡ አክሲዮማቲክስ ላይ እንደዚህ ያሉ ለውጦችን ማድረግ የዝግጅቱን አካላዊ ምንነት መረዳትን ጥልቅ ያደርገዋል እና አያዎ (ፓራዶክስ) ያስወግዳል።

ስለ ብርሃን ዋናው የዘመናዊ ሀሳቦች አያዎ (ፓራዶክስ) የሞገድ-ቅንጣት ድብልታ (WDP) ነው። እንደ መደበኛ አመክንዮ ህጎች፣ ብርሃን በእነዚህ ቃላት ባሕላዊ አገባብ ውስጥ ሁለቱም ማዕበል እና ቅንጣት ሊሆኑ አይችሉም። የማዕበል ጽንሰ-ሀሳብ ቀጣይነት ያለው ፣የቀጣይ አካላት ወቅታዊ ረብሻዎች የሚከሰቱበት ተመሳሳይነት ያለው መካከለኛ ነው። የአንድ ቅንጣት ጽንሰ-ሀሳብ የግለሰብ አካላትን ማግለል እና ራስን በራስ ማስተዳደርን አስቀድሞ ያሳያል። የ HPT አካላዊ ትርጓሜ በጣም ቀላል አይደለም.

የኮርፐስኩላር እና የሞገድ ሞዴሎች ጥምረት "ሞገድ የንጥረ ነገሮች ስብስብ መጣስ ነው" በሚለው መርህ መሰረት ተቃውሞ ያስነሳል, ምክንያቱም በአንድ ግለሰብ ውስጥ የማዕበል ባህሪያት መኖራቸው, ነጠላ የብርሃን ቅንጣት በትክክል እንደተቀመጠ ይቆጠራል. እምብዛም ተጓዥ የፎቶኖች ጣልቃገብነት በጃኖሲ ተገኝቷል ፣ ግን በቁጥር ውጤቶች ፣ ዝርዝሮች እና የሙከራው ዝርዝር ትንታኔ የስልጠና ኮርስአይ. በማጣቀሻ ህትመቶች ውስጥ ወይም በፊዚክስ ታሪክ ውስጥ ስለ እንደዚህ ያሉ አስፈላጊ ፣ መሠረታዊ ውጤቶች ምንም መረጃ የለም። በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው, የብርሃን አካላዊ ተፈጥሮ ጥያቄ ቀድሞውኑ የሳይንስ ጥልቅ የኋላ ነው.

በቢበርማን ፣ ሱሽኪን እና ፋብሪካንት ከኤሌክትሮኖች ጋር ተመሳሳይ ሙከራዎችን በጥቂቱ ገለፃ ላይ በመመርኮዝ ለውጤቶቹ ትርጓሜ አመክንዮአዊ ጠቀሜታ ያላቸውን የጃኖስቺ ሙከራ የቁጥር መለኪያዎችን እንደገና ለመገንባት እንሞክር ። በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው፣ በጃኖስቺ ሙከራ፣ ከአጭር ከፍተኛ ኃይለኛ የብርሃን ምት JB የተገኘው የጣልቃ ገብነት ንድፍ ለረጅም ጊዜ ከደካማ የፎቶን ፍሰት JM ከተገኘው ንድፍ ጋር ተነጻጽሯል። ከግምት ውስጥ በሚገቡት በሁለቱ ሁኔታዎች መካከል ያለው ጉልህ ልዩነት በጄኤም ፍሰት ሁኔታ ውስጥ በዲፍራክሽን መሳሪያው ውስጥ የፎቶኖች መስተጋብር መወገድ አለበት.

ጃኖሲ በጣልቃ ገብነት ዘይቤዎች ውስጥ ልዩነቶችን ስላላገኘ በአምሳያችን ማዕቀፍ ውስጥ ለዚህ ምን ሁኔታዎች አስፈላጊ እንደሆኑ እንይ።

Lf = 4.5 ሜትር ርዝመት ያለው ፎቶን ይጓዛል የተሰጠው ነጥብቦታ በጊዜ τ = Lф / C = 4.5 / 3ּ108 ≈ 1.5ּ10-8 ሰ. የዲፍራክሽን ሲስተም (መሳሪያው) የ1 ሜትር ቅደም ተከተል መጠን ካለው በመሳሪያው ውስጥ ለመጓዝ የፎቶን ርዝመት Lph የሚፈጅበት ጊዜ ይረዝማል፡ τ' = (Lph + 1) / C ≈ 1.8ּ10– 8 ሰ.

የውጭ ተመልካች ነጠላ ፎቶኖች ማየት አይችሉም። ፎቶን ለማንሳት የሚደረግ ሙከራ ያጠፋል - ከኤሌክትሪክ ገለልተኛ የሆነ የብርሃን ቅንጣትን "ለማየት" ሌላ መንገድ የለም. ሙከራው በጊዜ አማካኝ የብርሃን ባህሪያትን ይጠቀማል, በተለይም ጥንካሬ (ኢነርጂ በክፍል ጊዜ). ፎቶን በ diffraction መሳሪያው ውስጥ እንዳይቆራረጡ ለመከላከል በእንቅስቃሴው አቅጣጫ ላይ በቦታ ውስጥ መለየት አስፈላጊ ነው, ስለዚህም የመሳሪያው ማለፊያ ጊዜ τ' የሚቀጥሉትን ፎቶኖች ወደ ተከላ የሚደርሱበትን ጊዜ ከሚለይበት ጊዜ ያነሰ ነው. ፣ ማለትም τ'< t, или t >1.8 10-8 ሳ.

በኤሌክትሮኖች ላይ በሚደረጉ ሙከራዎች፣ በዲፍራክሽን ሲስተም ውስጥ በተከታታይ የሚያልፉ ሁለት ቅንጣቶች መካከል ያለው አማካይ የጊዜ ክፍተት አንድ ኤሌክትሮን መላውን መሳሪያ ውስጥ ከሚያልፈው ጊዜ በ 3104 ጊዜ ያህል ይረዝማል። ለነጥብ ቅንጣቶች ይህ ግንኙነት አሳማኝ ነው።

ከብርሃን ጋር ያለው ልምድ ከኤሌክትሮኖች ጋር ካለው ልምድ ከፍተኛ ልዩነት አለው. የኤሌክትሮኖች ልዩነት ኃይላቸውን በጥቂቱ በማዛባት መቆጣጠር ቢቻልም፣ ይህ ግን በፎቶኖች የማይቻል ነው። በፎቶኖች ላይ በሚደረጉ ሙከራዎች ውስጥ ፎቶኖች በህዋ ውስጥ ተለይተዋል የሚለው እምነት ሙሉ ሊሆን አይችልም; በስታቲስቲክስ መሰረት ሁለት ፎቶኖች በአንድ ጊዜ መድረስ ይቻላል. ይህ ለረጅም ጊዜ የመታየት ጊዜ ደካማ የሆነ የጣልቃገብነት ንድፍ ሊሰጥ ይችላል።

የጃኖስቺ ሙከራዎች ውጤቶች ሊከራከሩ የማይችሉ ናቸው, ሆኖም ግን, ስለ ልምድ ንድፈ ሃሳብ እንዲህ ዓይነቱ መደምደሚያ ሊደረስ አይችልም. ንድፈ ሀሳቡ የጣልቃገብነት ንድፉ የሚነሳው በማያ ገጹ ገጽ ላይ እርስ በርስ በሚፈጥሩት መስተጋብር ምክንያት ብቻ እንደሆነ ይገልጻል። በጠንካራ የብርሃን ፍሰቶች እና ብዙ ቅንጣቶች ውስጥ ባሉበት ሁኔታ ፣ ይህ በእውቀት የመስተጓጎል ሁኔታ በጣም ሊከሰት የሚችልበት ምክንያት ነው ፣ ግን ለደካማ የብርሃን ፍሰቶች በስክሪኑ ብርሃን ውስጥ ወቅታዊነት እንዲታይ የሚያደርግ ሌላ ምክንያት እንዲሁ ጉልህ ሊሆን ይችላል። ከጠንካራ ጋር በሚገናኝበት ጊዜ ብርሃን አቅጣጫውን ይለውጣል. የተሰነጠቁ ጠርዞች, ጭረቶች diffraction ፍርግርግእና ሌሎች እንቅፋቶችን የሚፈጥሩ መሰናክሎች - ይህ ከትክክለኛው የራቀ ገጽታ ነው, ይህም በንፅህና ላይ ካለው ህክምና ንፅህና አንጻር ብቻ አይደለም. የወለል ንጣፍ አተሞች ከአቶም መጠን ጋር ተመጣጣኝ የሆነ ጊዜ ያለው ወቅታዊ መዋቅር ነው, ማለትም, ወቅታዊነት የአንግስትሮም ቅደም ተከተል ነው. በፎቶን ውስጥ ባሉ ጥንድ ፎቶዎች መካከል ያለው ርቀት L0 ≈ 10-12 ሴ.ሜ ነው፣ ይህም መጠኑ 4 ቅደም ተከተሎች ያነሰ ነው። የፎቶ ጥንዶች ነጸብራቅ ከጊዜያዊው የገጽታ መዋቅር በስክሪኑ ላይ የብርሃን እና ያልተበራከቱ ቦታዎችን መደጋገም ሊያስከትል ይገባል።

ከየትኛውም ገጽ ላይ በሚንፀባረቁበት ጊዜ የተንፀባረቁ የብርሃን ስርጭት አቅጣጫዎች ሁልጊዜ እኩልነት ሊኖራቸው ይገባል, ነገር ግን በጠንካራ የብርሃን ፍሰቶች አማካኝ ባህሪያት ብቻ ጠቃሚ ናቸው, እና ይህ ተፅዕኖ አይታይም. ለደካማ የብርሃን ፍሰቶች፣ ይህ ጣልቃ ገብነትን የሚመስል የስክሪን ብርሃንን ሊያስከትል ይችላል።

የኤሌክትሮን ልኬቶች እንዲሁ ከሰውነት ወለል ወቅታዊ አወቃቀር ልኬቶች በጣም ያነሱ ስለሆኑ ፣ እኩል ያልሆኑ የዲፍራክቲንግ ቅንጣቶች አቅጣጫዎች ለኤሌክትሮኖችም ሊነሱ ይገባል ፣ እና ለደካማ ኤሌክትሮኖች ፍሰቶች ይህ የመገለጫ ብቸኛው ምክንያት ሊሆን ይችላል። የሞገድ ባህሪያት.

ስለዚህ, በንጣፎች ውስጥ የማዕበል ባህሪያት, ፎቶኖች ወይም ኤሌክትሮኖች ይሁኑ, በዲፍራክሽን መሳሪያ አንጸባራቂ ወይም አንጸባራቂ ወለል ላይ በሚገኙ ሞገድ ባህሪያት ሊገለጹ ይችላሉ.

ለዚህ መላምት ለሚቻል የሙከራ ማረጋገጫ (ወይም ውድቅ) አንዳንድ ተፅዕኖዎች ሊተነብዩ ይችላሉ።

ለጠንካራ የብርሃን ፍሰቶች, ለብርሃን ጣልቃገብነት ባህሪያት ዋናው ምክንያት የብርሃን እራሱ ወቅታዊ መዋቅር, የተራዘመ ፎቶን ነው. ከተለያዩ የፎቶኖች ጥንዶች የፎቶዎች ጥንዶች ወይም ደረጃው ሲገጣጠም በስክሪኑ ላይ ይሻሻላል (ቬክተሮች) አርበመስተጋብር ጥንዶች ፎቶ ማዕከሎች መካከል በአቅጣጫ ይገጣጠማሉ) ወይም የደረጃ አለመመጣጠን ቢከሰት ይዳከማል አርበፎቶዎቹ ማዕከሎች መካከል በአቅጣጫ አይጣጣሙም). በኋለኛው ሁኔታ ፣ ከተለያዩ የፎቶኖች ጥንዶች የፎቶዎች ጥንዶች የጋራ በአንድ ጊዜ እርምጃ አይወስዱም ፣ ግን የብርሃን መቀነስ በሚታይባቸው ማያ ገጹ ላይ ወደ እነዚያ ቦታዎች ይወድቃሉ።

ማያ ገጹ ግልጽ የሆነ ጠፍጣፋ ከሆነ, የሚከተለው ውጤት ሊታይ ይችላል: በተንጸባረቀው ብርሃን ውስጥ ያለው ዝቅተኛው ከሚተላለፈው ብርሃን ከፍተኛው ጋር ይዛመዳል. በተንፀባረቀው ብርሃን ውስጥ አነስተኛ ብርሃን ባለባቸው ቦታዎች, ብርሃንም ወደ ውስጥ ይገባል, ነገር ግን በእነዚህ ቦታዎች ላይ አይንጸባረቅም, ነገር ግን ወደ ሳህኑ ውስጥ ያልፋል.

በጣልቃ ገብነት ክስተት ውስጥ በጠፍጣፋው በኩል የሚንፀባረቅ እና የሚተላለፍ የብርሃን የጋራ ማሟያነት - የታወቀ እውነታ፣ በንድፈ-ሀሳብ የተገለፀው በብርሃን ሞገድ ሞዴል በጥሩ ሁኔታ ባደገ መደበኛ የሂሳብ መሣሪያ ነው። በተለይም በማንፀባረቅ ወቅት, ጽንሰ-ሐሳቡ የግማሽ ሞገድ መጥፋትን ያስተዋውቃል, ይህ ደግሞ በሚተላለፉ እና በተንፀባረቁ አካላት ደረጃዎች ውስጥ ያለውን ልዩነት "ያብራራል".

በእኛ ሞዴል ውስጥ አዲስ ነገር የዚህ ክስተት አካላዊ ተፈጥሮ ማብራሪያ ነው. እኛ ለደካማ የብርሃን ፍሰቶች ፣ በ diffraction መሣሪያ ውስጥ ያሉ የፎቶኖች መስተጋብር ሲገለሉ ፣ የጣልቃ ገብነት ንድፍ ምስረታ ጉልህ መንስኤው የብርሃኑ ወቅታዊ መዋቅር ሳይሆን የወቅቱ የገጽታ መዋቅር ይሆናል ብለን እንከራከራለን። ልዩነትን የሚፈጥር መሳሪያ. በዚህ ሁኔታ ከአሁን በኋላ በስክሪኑ ላይ ከተለያዩ የፎቶኖች ፎቶዎች ጥንዶች መካከል መስተጋብር አይኖርም እና ጣልቃገብነት እራሱን መገለጥ ያለበት መብራቱ በሚመታባቸው ቦታዎች ላይ ከፍተኛ ብርሃን ይኖራል ፣ በሌሎች ቦታዎች ብርሃን አይሆንም. አነስተኛ ብርሃን ባለባቸው ቦታዎች, ብርሃን ጨርሶ አይደርስም, እና ይሄ ሊረጋገጥ ይችላል ለተንፀባረቀ እና ለሚተላለፈው ብርሃን የጣልቃገብነት ንድፍ የጋራ ማሟያ አለመኖር.

በጥያቄ ውስጥ ያለውን ትንበያ እና በአጠቃላይ የእኛ መላምት ለመፈተሽ ሌላው ዕድል ይህ ነው ለደካማ የብርሃን ፍሰቶች, ከተለየ ቁሳቁስ የተሰራ የዲፍራክሽን መሳሪያበተለያዩ የአተሞች ወለል ጥግግት ተለይቶ የሚታወቅ፣ ለተመሳሳይ የተለየ ጣልቃገብነት ንድፍ መስጠት አለበት የብርሃን ፍሰት . ይህ ትንበያ በመሠረቱ የሚሞከር ነው።

አንጸባራቂ አካል ላይ ያሉ አተሞች ይሳተፋሉ የሙቀት እንቅስቃሴ, አንጓዎች ክሪስታል ጥልፍልፍመፈጸም harmonic ንዝረቶች. የክሪስታል ሙቀት መጨመር ደካማ የብርሃን ፍሰቶች በሚኖርበት ጊዜ ጣልቃገብነት ወደ ማደብዘዝ ሊያመራ ይገባል, ምክንያቱም በዚህ ሁኔታ ውስጥ ጣልቃገብነት በሚያንጸባርቀው ወለል ወቅታዊ መዋቅር ላይ ብቻ የተመካ ነው. ለጠንካራ የብርሃን ፍሰቶች የዲፍራክሽን መሳሪያው የሙቀት መጠን በጣልቃገብነት ንድፍ ላይ ያለው ተጽእኖ ደካማ መሆን አለበት, ምንም እንኳን ያልተካተተ አይደለም, ምክንያቱም የ ክሪስታል ጥልፍልፍ አንጓዎች የሙቀት ንዝረት ከተለያዩ የፎቶኖች ፎቶዎች የተንጸባረቀ ጥንድ ጥንድ ጥምረት ሁኔታን መጣስ አለበት. . ይህ ትንበያ በመሠረቱ የሚሞከር ነው።

የብርሃን ኮርፐስካል ባህርያት

በጽሑፎቻችን ላይ “የፎቶን መዋቅራዊ ሞዴል” የሚለውን ቃል አቅርበናል። ዛሬ በትዕምርተ ጥቅስ ውስጥ የተካተቱትን የቃላቶች ጥምረት ስንመረምር፣ እጅግ በጣም ያልተሳካ እንደሆነ መታወቅ አለበት። እውነታው ግን በእኛ ሞዴል ውስጥ ፎቶን እንደ አካባቢያዊ ቅንጣት የለም. የጨረር ሃይል ኳንተም በዘመናዊ ፅንሰ-ሀሳብ ከፎቶን ጋር ተለይቷል ፣ በእኛ ሞዴል ውስጥ ፎቶን ጥንዶች ተብሎ የሚጠራው የቫኩም አበረታች ስብስብ ነው። ተነሳሽነት በእንቅስቃሴው አቅጣጫ በጠፈር ውስጥ ይሰራጫል። ምንም እንኳን ለማይክሮ ዓለሙ ስፋት ትልቅ ቢሆንም ፣ እንደዚህ ያሉ ጥንዶች ስብስብ ካለፉበት ወይም ከማንኛውም ማይክሮ ቁስ ጋር በሚጋጭበት በትንሽ የጊዜ ልዩነት ምክንያት ፣ እንዲሁም በማይክሮ ዓለሙ ዕቃዎች አንጻራዊ ንቃተ-ህሊና ምክንያት ፣ quanta በእነዚህ ጥቃቅን ነገሮች ሙሉ በሙሉ ተወስዷል. አንድ ኳንተም ፎቶን እንደ የተለየ ቅንጣት የሚታወቀው ከማይክሮ ቁስ አካላት ጋር በሚደረግ መስተጋብር ሂደት ውስጥ ብቻ ነው ፣የማይክሮ ቁስ አካል ከእያንዳንዱ ጥንድ ፎቶዎች ጋር ያለው መስተጋብር ውጤት ሊከማች ይችላል ፣ ለምሳሌ ፣ በመነሳሳት መልክ። ኤሌክትሮን ቅርፊትአቶም ወይም ሞለኪውል. ብርሃን እንዲህ ባለው መስተጋብር ሂደት ውስጥ ኮርፐስኩላር ባህሪያትን ያሳያል፣ ትልቅ፣ ሞዴል-የተገነዘበ፣ በንድፈ ሀሳብ ግምት ውስጥ የገባበት ምክንያት የተወሰነ የተወሰነ የብርሃን ሃይል መልቀቅ ወይም መሳብ ነው።

መደበኛ የሃይል ኳንታ ሀሳብ እንኳን ፕላንክ የጥቁር አካል ጨረሮችን ገፅታዎች እንዲያብራራ እና አንስታይን የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ ምንነት እንዲረዳ አስችሎታል። የልዩ የኃይል ክፍሎች ጽንሰ-ሀሳብ እንደነዚህ ያሉትን ለመግለጽ ረድቷል። አካላዊ ክስተቶች, እንደ የብርሃን ግፊት, የብርሃን ነጸብራቅ, መበታተን - በማዕበል ሞዴል ቋንቋ አስቀድሞ የተገለፀው. በዘመናዊው ኮርፐስኩላር የብርሃን ሞዴል ውስጥ በጣም አስፈላጊ የሆነው የነጥብ ቅንጣቶች-ፎቶዎች ሀሳብ ሳይሆን የልዩ ኃይል ሀሳብ ነው። የኢነርጂ ኳንተም ብልህነት የአተሞች እና ሞለኪውሎች ስፔክትራን ለማስረዳት ያስችላል፣ነገር ግን የኳንተም ሃይል በአንድ ገለልተኛ ቅንጣት ውስጥ መፈጠሩ የሙከራ እውነታን የሚቃረን ነው በማይክሮ ዓለሙ ልኬት ላይ በጣም ትልቅ ነው - ከ10-8 ሴ. አንድ ኳንተም የተተረጎመ የነጥብ ቅንጣት ከሆነ፣ ታዲያ ይህ ቅንጣት በ10-8 ሰከንድ ጊዜ ውስጥ ምን ይሆናል? የተራዘመ የኳንተም ፎቶን ወደ ፊዚካዊ የብርሃን ሞዴል ማስተዋወቅ የጨረር እና የመምጠጥ ሂደቶችን ብቻ ሳይሆን በአጠቃላይ የጨረር ኮርፐስኩላር ባህሪያትን በጥራት ለመረዳት ያስችላል።

የፎቶዎች የቁጥር መለኪያዎች

በእኛ ሞዴል ውስጥ, ዋናው ነገር ግምት ውስጥ የሚገባው ጥንድ ፎቶዎች ነው. ከፎቶን መጠን ጋር ሲነፃፀር (ለሚታየው ብርሃን ቁመታዊ ልኬቶች ሜትሮች ናቸው) ፣ በፎቶ ጥንድ መልክ ያለው የቫኩም መነሳሳት እንደ ነጥብ ሊቆጠር ይችላል (የቁመት መጠኑ ከ10-14 ሜትር ያህል ነው)። አንዳንድ የፎቶ መለኪያዎችን እንለካ። የኤሌክትሮን እና የፖስታሮን መደምሰስ γ quanta እንደሚያመነጭ ይታወቃል። ሁለት γ-quanta ይወለድ። የኤሌክትሮን እና ፖዚትሮን ኃይል ከእነዚህ ቅንጣቶች የእረፍት ኃይል ጋር እኩል እንደሆነ በማሰብ የእነሱን የመጠን መለኪያዎች የላይኛውን ገደብ እንገምት-

የታዩት ጥንድ ፎቶዎች ብዛት፡-

. (2)

የሁሉም (–) ፎቶዎች አጠቃላይ ክፍያ -e እኩል ነው፣ e የኤሌክትሮን ክፍያ ነው። የሁሉም (+) ፎቶዎች አጠቃላይ ክፍያ +e ነው። በአንድ ፎቶ የተሸከመውን የክፍያ ሞጁል እናሰላው፡-

Cl. (3)

በግምት ፣ የሚንቀሳቀሱ ክፍያዎች ተለዋዋጭ መስተጋብርን ከግምት ውስጥ ሳናስገባ ፣የእነሱ ኤሌክትሮስታቲክ መስተጋብር ኃይል እንደ የሚሽከረከር ጥንድ ፎቶዎች ማዕከላዊ ኃይል ነው ብለን መገመት እንችላለን። የሚሽከረከሩ ክፍያዎች መስመራዊ ፍጥነት ከ C ጋር እኩል ስለሆነ እናገኛለን (በ SI ስርዓት)

የት m0/2 = hE / C2 የአንድ ፎቶ ብዛት ነው። ከ (4) የፎቶ ቻርጅ ማእከሎች የማዞሪያ ራዲየስ መግለጫን እናገኛለን

ሜትር (5)

የፎቶን “ኤሌክትሪክ” መስቀለኛ ክፍልን እንደ ራዲየስ REl ክበብ S ስፋት ከግምት ውስጥ በማስገባት እናገኛለን-

ስራው በQED ማዕቀፍ ውስጥ የፎቶን መስቀለኛ ክፍልን ለማስላት ቀመር ይሰጣል፡-

በሴሜ 2 ውስጥ σ የሚለካበት. ω = 2πν፣ እና ν = n (ልኬቱን ከግምት ውስጥ ሳናስገባ) በማሰብ የQED ዘዴን በመጠቀም የመስቀለኛ ክፍልን ግምት እናገኛለን።

. (8)

የፎቶን መስቀለኛ ክፍል ካለን ግምት ጋር ያለው ልዩነት 6 የትዕዛዝ መጠን ወይም በግምት 9% ነው። ለፎቶን መስቀለኛ ክፍል ~ 10-65 ሴ.ሜ 2 ውጤታችን የቋሚ ቅንጣቶችን ለማጥፋት እንደ ከፍተኛ ግምት የተገኘ መሆኑን እና እውነተኛ ኤሌክትሮን እና ፖዚትሮን የመንቀሳቀስ ኃይል እንዳላቸው ልብ ሊባል ይገባል። የእንቅስቃሴውን ኃይል ግምት ውስጥ በማስገባት የመስቀለኛ ክፍል ትንሽ መሆን አለበት, ምክንያቱም በቀመር (1) ወደ ጨረሩ የሚለወጠው የንጥል ሃይል የበለጠ ስለሚሆን, በዚህም ምክንያት, የፎቶኖች ጥንድ ቁጥር የበለጠ ይሆናል. የአንድ ፎቶ ክፍያ የሚሰላው ዋጋ ያነሰ ይሆናል (ቀመር 3)፣ ስለዚህ፣ REl (ፎርሙላ 5) እና መስቀለኛ ክፍል S (ቀመር 6) ያነሰ ይሆናል። ይህንን ከግምት ውስጥ በማስገባት የፎቶን መስቀለኛ ክፍልን ግምት ከQED ግምት ጋር እንደሚገጣጠም መገንዘብ አለብን።

የፎቶው ልዩ ክፍያ ከዚህ ጋር እንደሚገጣጠም ልብ ይበሉ የተወሰነ ክፍያኤሌክትሮን (ፖዚትሮን)፡-

. (9)

አንድ ፎቶ (እንደ ኤሌክትሮን) ጭነቱ የተጠናከረበት መላምታዊ “ኮር” እና የተረበሸ የአካል ክፍተት ካለበት፣ የጥንድ ፎቶግራፍ “ኤሌክትሪክ” መስቀለኛ ክፍል ከ “ሜካኒካል” ጋር መገጣጠም የለበትም። " መስቀለኛ ማቋረጫ. የፎቶዎቹ የጅምላ ማዕከላት በራዲየስ RMex ከፍጥነት ሐ ጋር ይሽከረከሩ። ከ C = ωRMex ጀምሮ፣ እናገኛለን፡-

. (10)

ስለዚህ የፎቶዎቹ የጅምላ ማዕከሎች የሚሽከረከሩበት የክበብ ርዝመት ከሞገድ ርዝመት ጋር እኩል ነው, ይህም "የሞገድ ርዝመት" ጽንሰ-ሐሳብ በአተረጓጎም ውስጥ የትርጉም እና የማዞሪያ ፍጥነቶች እኩልነት ሙሉ በሙሉ ተፈጥሯዊ ነው. ነገር ግን በዚህ ጉዳይ ላይ ከላይ በተጠቀሰው መደምሰስ ምክንያት ለተገኙት ፎቶኖች, RMech ≈ 3.8∙10-13 ሜትር ≈ 1022∙ሪኤል. በፎቶ ኮሮች ዙሪያ ያለው የተረበሸ የቫኩም ፀጉር ከዋናው ጋር ሲወዳደር በጣም ግዙፍ ነው።

እርግጥ ነው፣ እነዚህ ሁሉ ግምታዊ ግምቶች ናቸው። ማንኛውም አዲስ ሞዴል ንጋት ላይ ከደረሰው ነባር ሞዴል ጋር በትክክለኛነት መወዳደር አይችልም. ለምሳሌ ፣ የኮፐርኒከስ ሄሊዮሴንትሪክ ሞዴል ብቅ ሲል ፣ ለ 70 ዓመታት ያህል ተግባራዊ የስነ ፈለክ ስሌቶች በቶለሚ ጂኦሴንትሪክ ሞዴል መሠረት ተካሂደዋል ፣ ምክንያቱም ይህ የበለጠ ትክክለኛ ውጤት አስገኝቷል።

ሞዴሎችን በመሠረታዊ አዲስ መሠረት ወደ ሳይንስ ማስተዋወቅ ከርዕሰ-ጉዳይ ተቃውሞ ጋር መጋጨት ብቻ ሳይሆን ትክክለኛ የስሌቶችን እና ትንበያዎችን ትክክለኛነት ማጣት ነው። አያዎ (ፓራዶክሲካል) ውጤቶችም ሊኖሩ ይችላሉ። በፎቶግራፎች የኤሌክትሪክ እና ሜካኒካል ራዲየስ መካከል ያለው የ ~ 1022 ትዕዛዞች ውጤት ያልተጠበቀ ብቻ ሳይሆን በአካልም ለመረዳት የማይቻል ነው. የተፈጠረውን ግንኙነት እንደምንም ለመረዳት የሚቻለው የአንድ ጥንድ ፎቶዎች መዞር አዙሪት ባህሪ እንዳለው መገመት ነው፣ ምክንያቱም በዚህ ጉዳይ ላይ በእኩልነት መስመራዊ ፍጥነቶችከመዞሪያው መሃከል በተለያየ ርቀት ላይ የሚገኙት ክፍሎች, የማዕዘን ፍጥነታቸው የተለየ መሆን አለበት.

በጥንካሬው ፣ ከቀጭኑ መካከለኛ የቮልሜትሪክ መዋቅር የማሽከርከር አዙሪት ተፈጥሮ - የአካል ክፍተት ፣ የጠንካራ አካል መዞርን የሚያስታውስ ጥንድ ፎቶዎችን ከማሽከርከር ሀሳብ የበለጠ ለመረዳት የሚቻል ነው። የ vortex እንቅስቃሴ ትንተና በመቀጠል ከግምት ውስጥ ስላለው ሂደት አዲስ የጥራት ግንዛቤን ማምጣት አለበት።

ውጤቶች እና መደምደሚያዎች

ስራው ስለ ብርሃን አካላዊ ተፈጥሮ ሀሳቦችን ማዳበሩን ቀጥሏል. የሞገድ-ቅንጣት ምንታዌነት አካላዊ ተፈጥሮ ተተነተነ። በመሠረታዊነት ሊረጋገጡ የሚችሉ ውጤቶች በደካማ የብርሃን ፍሰቶች ጣልቃገብነት እና ልዩነት ላይ በተደረጉ ሙከራዎች ተንብየዋል። የፎቶዎች ሜካኒካል እና ኤሌክትሪክ መለኪያዎች የቁጥር ስሌቶች ተካሂደዋል. የአንድ ጥንድ ፎቶኖች መስቀለኛ ክፍል ይሰላል እና ስለ ጥንድ አዙሪት መዋቅር አንድ ድምዳሜ ይደረጋል።

ስነ-ጽሁፍ

1. ሙሴ ፎቶን. - ዲፕ. በ VINITI 02.12.98, ቁጥር 000 - B98.

2. ሞይሴቭ እና ጉልበት በፎቶን መዋቅራዊ ሞዴል ውስጥ. - ዲፕ. በ VINITI 04/01/98, ቁጥር 000 - B98.

3. በእንቅስቃሴ ሁኔታ ውስጥ ስላለው የሰውነት አጠቃላይ ጉልበት እና ብዛት። - ዲፕ. በ VINITI 05/12/98, ቁጥር 000 - B98.

4. ሞይሴቭ በስበት መስክ. - ዲፕ. በ VINITI 10.27.99, ቁጥር 000 - B99.

5. ሞይሴቭ የፎቶን መዋቅሮች. - ኮስትሮማ፡ በስሙ የተሰየመው የKSU ማተሚያ ቤት። , 2001.

5. ሙሴ ፎቶን // የኮንግረሱ ሂደቶች-2002 "የተፈጥሮ ሳይንስ እና ቴክኖሎጂ መሰረታዊ ችግሮች", ክፍል III, ገጽ 229-251. - ሴንት ፒተርስበርግ, ሴንት ፒተርስበርግ ስቴት ዩኒቨርሲቲ ማተሚያ ቤት, 2003.

7. ፊዚክስ. ራእ. ሌት.3)። http://prl. አፕስ org

8. ሲቩኪን እና ኑክሌር ፊዚክስ። በ 2 ክፍሎች ክፍል 1. አቶሚክ ፊዚክስ. - ኤም: ናውካ, 1986.

9. አካላዊ ኢንሳይክሎፔዲክ መዝገበ ቃላት. በ 5 ጥራዞች - ኤም. የሶቪየት ኢንሳይክሎፔዲያ, 1960–66.

10. ፊዚክስ. ትልቅ ኢንሳይክሎፔዲክ መዝገበ ቃላት። - ኤም.: ታላቁ የሩሲያ ኢንሳይክሎፔዲያ, 1999.

11. Kudryavtsev የፊዚክስ ታሪክ. - ኤም.: ትምህርት, 1974.

12. አኪይዘር ኤሌክትሮዳይናሚክስ /, - M.: Nauka, 1981.

የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ሞገድ እና ኮርፐስኩላር ባህሪያት

የብርሃን ሞገድ ባህሪያት

ብርሃን የሞገድ ባህሪያት እንዳለው ከረዥም ጊዜ ጀምሮ ይታወቃል. ሮበርት ሁክ በማይክሮግራፊያ (1665) ስራው ብርሃንን ከማዕበል ስርጭት ጋር አወዳድሮታል። ክርስትያን ሁይገንስ የብርሃን ሞገድ ንድፈ ሃሳብን ያዳበረበትን ትሬቲዝ ኦን ብርሃንን በ1690 አሳተመ። እነዚህን ሥራዎች ጠንቅቆ የሚያውቀው ኒውተን በኦፕቲክስ ላይ ባደረገው ጥናታዊ ጽሁፍ እራሱን እና ሌሎችን ማሳመን የሚገርመው ብርሃን ቅንጣቶችን - አስከሬን ያካትታል። ለተወሰነ ጊዜ የኒውተን ባለስልጣን የብርሃን ሞገድ ንድፈ ሃሳብ እውቅና እንዳይሰጥ አግዶታል። ኒውተን ስለ ሁክ እና ሁይገንስ ስራ በመስማቱ ብቻ ሳይሆን የጣልቃ ገብነትን ክስተት የተመለከተውን መሳሪያ ቀርጾ በማምረት በአሁኑ ጊዜ በሁሉም የትምህርት ቤት ልጆች “ኒውተን ሪንግስ” በሚለው ስም የሚታወቅ በመሆኑ ይህ በጣም የሚያስደንቅ ነው። የዲፍራክሽን እና ጣልቃገብነት ክስተቶች በቀላሉ እና በተፈጥሮ በሞገድ ንድፈ ሃሳብ ውስጥ ተብራርተዋል. እሱ, ኒውተን, እራሱን መለወጥ እና አስከሬኖቹ በትክክል እንዲንቀሳቀሱ ለማድረግ በጣም ግልጽ ያልሆኑ ይዘቶችን ወደ "መላምቶች መፈልሰፍ" ማድረግ ነበረበት.

ኒውተን ያገኘውን የሜካኒክስ ህግ በመጠቀም የፕላኔቶችን እንቅስቃሴ በማብራራት ሳይንቲስት በመሆን ትልቁን ስኬት አስመዝግቧል። በተፈጥሮ፣ የብርሃንን እንቅስቃሴ ለማስረዳት እነዚሁ ህጎችን ለመጠቀም ሞክሯል፣ነገር ግን ይህ እንዲቻል ብርሃን የግድ አስከሬን ያካተተ መሆን አለበት። ብርሃን ቅንጣቶችን ያካተተ ከሆነ የመካኒኮች ህጎች በእነሱ ላይ ተፈጻሚ ይሆናሉ እና የእንቅስቃሴዎቻቸውን ህጎች ለማግኘት በእነሱ እና በቁስ አካላት መካከል ምን ዓይነት ኃይሎች እንደሚሠሩ ለማወቅ ብቻ ይቀራል። እንደ የፕላኔቶች እንቅስቃሴ እና ብርሃን ከተመሳሳይ መርሆች እንደ መስፋፋት ያሉ ልዩ ልዩ ክስተቶችን ማብራራት ትልቅ ስራ ነው እና ኒውተን መፍትሄ መፈለግ ያለውን ደስታ እራሱን መካድ አልቻለም። ዘመናዊ ሳይንስየኒውተንን ኮርፐስኩላር ቲዎሪ አያውቀውም ፣ነገር ግን የአንስታይን ስራ በፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ ላይ ከታተመ ጀምሮ ፣ብርሃን በአጠቃላይ ቅንጣቶች-ፎቶዎችን ያቀፈ ነው ተብሎ ይታሰባል። ኒውተን የፕላኔቶች እንቅስቃሴ እና የብርሃን ስርጭት ለእሱ በማይታወቁ አንዳንድ አጠቃላይ መርሆች የሚመራ በመሆኑ አልተሳሳተም።

የብርሃን ሞገድ ተፈጥሮ በግልጽ የሚታይባቸውን በጣም የታወቁ ሙከራዎችን, መሳሪያዎችን እና መሳሪያዎችን እናስታውስ.

1. "የኒውተን ቀለበቶች".

2. በሁለት ቀዳዳዎች ውስጥ ሲያልፍ የብርሃን ጣልቃገብነት.

3. ከቀጭን ፊልሞች ሲንፀባረቁ የብርሃን ጣልቃገብነት.

4. የተለያዩ መሳሪያዎች እና መሳሪያዎች: Fresnel bipriism, Fresnel መስተዋቶች, የሎይድ መስታወት; ኢንተርፌሮሜትሮች: ሚሼልሰን, ማች-ዘህንደር, ፋብሪ-ፔሮት.

5. የብርሃን ልዩነት በጠባብ ስንጥቅ።

6. Diffraction ፍርግርግ.

7. የመርዛማ ቦታ.

እነዚህ ሁሉ ሙከራዎች, መሳሪያዎች, መሳሪያዎች ወይም ክስተቶች በደንብ ይታወቃሉ, ስለዚህ በእነሱ ላይ አንቀመጥም. ከ "Poisson's spot" ስም ጋር የተያያዘ አንድ አስደሳች ዝርዝር ብቻ ላስታውስዎ እፈልጋለሁ. ፖይሰን የሞገድ ንድፈ ሐሳብ ተቃዋሚ ነበር። የፍሬስኔል ዘዴን ከግምት ውስጥ በማስገባት ብርሃን ሞገድ ከሆነ ፣ በኦፔክ ዲስክ ጂኦሜትሪክ ጥላ መሃል ላይ ብሩህ ቦታ መኖር አለበት ወደሚል መደምደሚያ ደርሷል ። ይህ መደምደሚያ የማይረባ መሆኑን ከግምት ውስጥ በማስገባት ለሞገድ ጽንሰ-ሐሳብ እንደ አሳማኝ ተቃውሞ አስቀምጧል. ሆኖም፣ ይህ የማይረባ ትንበያ በአራጎን በሙከራ ተረጋግጧል።

የብርሃን ኮርፐስካል ባህርያት

ከ 1905 ጀምሮ ሳይንስ ብርሃን ሞገድ ብቻ ሳይሆን የንጥሎች ጅረትም ጭምር መሆኑን ያውቃል - ፎቶኖች። ይህ ሁሉ የተጀመረው የፎቶ ኤሌክትሪክ ውጤት በተገኘበት ወቅት ነው።

የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ በ 1887 በሄርትዝ ተገኝቷል.

1888 - 1889 ክስተቱ በ Stoletov በሙከራ ተጠንቶ ነበር.

1898 ሌናርድ እና ቶምፕሰን በብርሃን የሚለቀቁት ቅንጣቶች ኤሌክትሮኖች መሆናቸውን አወቁ።

በሳይንቲስቶች ላይ የፎቶ ኤሌክትሪክ ተጽእኖ የፈጠረው ዋናው ችግር ኤሌክትሮኖች ከአንድ ንጥረ ነገር በብርሃን የሚወጡት ኃይል በእቃው ላይ ባለው የብርሃን ክስተት መጠን ላይ የተመካ አለመሆኑ ነው። በእሱ ድግግሞሽ ላይ ብቻ ይወሰናል. ክላሲካል ሞገድ ንድፈ ሐሳብ ይህንን ውጤት ሊያብራራ አልቻለም.

እ.ኤ.አ.

እንደ አንስታይን ግምት፣ ብርሃን ፎቶን (photons) ያካትታል፣ ጉልበታቸው በድግግሞሽ ላይ ብቻ የተመሰረተ እና የፕላንክ ቀመር በመጠቀም ይሰላል፡. ብርሃን ኤሌክትሮን ከአንድ ንጥረ ነገር ሊያወጣው የሚችለው ፎቶን በቂ ጉልበት ካለው ነው። በዚህ ሁኔታ, በብርሃን ወለል ላይ የሚወድቁ የፎቶኖች ብዛት ምንም አይደለም. ስለዚህ, የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ ለመጀመር የብርሃን ጥንካሬ ምንም አይደለም.

የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖን ሲያብራራ፣ አንስታይን የፕላንክን ዝነኛ መላምት ተጠቅሟል። ፕላንክ በአንድ ወቅት ብርሃን የሚፈነጥቀው በከፊል - ኳንታ እንደሆነ ጠቁሟል። አሁን አንስታይን ብርሃን፣ ከዚህም በላይ፣ በክፍሎች እንደሚዋሃድ ጠቁሟል። ይህ ግምት የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖን ለማብራራት በቂ ነበር. አንስታይን ግን ከዚህ በላይ ይሄዳል። ብርሃን በክፍሎች ወይም በፎቶኖች የተከፋፈለ እንደሆነ ይገምታል. በዚያን ጊዜ እንዲህ ላለው መግለጫ ምንም ዓይነት የሙከራ መሠረት አልነበረም.

የአንስታይን መላምት ቀጥተኛ ማረጋገጫ የቀረበው በቦቴ ሙከራ ነው።

በሁለቱ ሙከራ ውስጥ፣ ቀጭን የብረት ፎይል ኤፍ በሁለት የጋዝ-መፍሰሻ ቆጣሪዎች Sch. ፎይልው በራሱ የኤክስሬይ ጨረር ምንጭ በሆነው በኤክስሬይ ደካማ ጨረር ተበራ። ሁለተኛ ደረጃ ፎቶኖች በጂገር ቆጣሪዎች ተያዙ። ቆጣሪው ሲቀሰቀስ, ምልክቱ ወደ ስልቶች M ተላልፏል, ይህም በሚንቀሳቀስ ቀበቶ ላይ ምልክት አድርጓል L. የሁለተኛው ጨረር በቅጹ ውስጥ ከተለቀቀ. ሉላዊ ሞገዶች, ከዚያም ሁለቱም ቆጣሪዎች በአንድ ጊዜ መተኮስ አለባቸው. ነገር ግን፣ ልምምድ እንደሚያሳየው በተንቀሳቀሰው ቴፕ ላይ ያሉት ምልክቶች ሙሉ በሙሉ እርስ በርሳቸው ተለያይተው ይገኛሉ። ይህ በአንድ መንገድ ብቻ ሊብራራ ይችላል-ሁለተኛ ደረጃ ጨረር የሚከሰተው በአንድ ወይም በተቃራኒ አቅጣጫ ሊበሩ በሚችሉ በግለሰብ ቅንጣቶች መልክ ነው. ስለዚህ, ሁለቱም ቆጣሪዎች በአንድ ጊዜ መስራት አይችሉም.

የኮምፕተን ልምድ

እ.ኤ.አ. በ1923 አሜሪካዊው የፊዚክስ ሊቅ አርተር ሆሊ ኮምፕተን የራጅ ጨረሮችን በተለያዩ ንጥረ ነገሮች መበተኑን ሲያጠና ከዋናው ጨረሮች ጋር በተሰራጩት ጨረሮች ውስጥ ረዣዥም የሞገድ ርዝመት ያላቸው ጨረሮች እንዳሉ አረጋግጧል። ይህ የኤክስሬይ ባህሪ የሚቻለው ከኳንተም ሜካኒካል እይታ ብቻ ነው። ኤክስሬይ የኳንተም ቅንጣቶችን ያካተተ ከሆነ፣ እነዚህ ቅንጣቶች፣ በእረፍት ጊዜ ከኤሌክትሮኖች ጋር በሚጋጩበት ጊዜ፣ በፍጥነት የሚበር ኳስ ከማይንቀሳቀስ ሰው ጋር ሲጋጭ ሃይል እንደሚያጣው ሁሉ እነዚህ ቅንጣቶች ሃይላቸውን ማጣት አለባቸው። የሚበር ኳስ፣ ጉልበት በማጣቱ ፍጥነት ይቀንሳል። ፎቶን ሊቀንስ አይችልም ፣ ፍጥነቱ ሁል ጊዜ ከብርሃን ፍጥነት ጋር እኩል ነው ፣ በእውነቱ እሱ ራሱ ብርሃን ነው። ነገር ግን የፎቶን ሃይል እኩል ስለሆነ ፎቶን ለግጭቱ ምላሽ የሚሰጠው ድግግሞሹን በመቀነስ ነው።

ከግጭቱ በፊት የፎቶን ጉልበት እና ጉልበት ይሁኑ፡-

;

በኤሌክትሮን ከተበተነ በኋላ የፎቶን ጉልበት እና ጉልበት፡-

;

.

ከፎቶን ጋር ከመጋጨቱ በፊት የኤሌክትሮን ሃይል፡-

ከግጭቱ በፊት ያለው ፍጥነቱ ዜሮ ነው - ኤሌክትሮን ከግጭቱ በፊት እረፍት ላይ ነው.

ከግጭቱ በኋላ ኤሌክትሮኖው ፍጥነቱን ይጨምራል እና ጉልበቱ እየጨመረ ይሄዳል. . የመጨረሻው ግንኙነት የተገኘው ከእኩልነት ነው- .

ፎቶን ከኤሌክትሮን ጋር ከመጋጨቱ በፊት የስርዓቱን ኃይል ከግጭቱ በኋላ ከኃይል ጋር እናነፃፅር።

ሁለተኛው እኩልታ የተገኘው ከሞመንተም ጥበቃ ህግ ነው. በዚህ ሁኔታ, በእርግጥ, ሞመንተም የቬክተር ብዛት መሆኑን መዘንጋት የለብንም.

;

የኢነርጂ ቁጠባውን እኩልነት እንለውጥ

,

እና የቀኝ እና የግራ ጎኖች ካሬ

.

ለካሬው ኤሌክትሮን ሞመንተም የተገኙትን መግለጫዎች እናመሳሰለዋለን

ከምንገኝበት፡- . እንደተለመደው,

ማስታወሻውን እናስተዋውቅ .

መጠኑ የኤሌክትሮን ኮምፕተን የሞገድ ርዝመት ተብሎ ይጠራል እና ይገለጻል። እነዚህን ማስታወሻዎች ከተመለከትን፣ የኮምፕተን የሙከራ ውጤትን በንድፈ ሀሳብ የሚወክል አገላለጽ መፃፍ እንችላለን፡- .

የ De Broglie መላምት እና የሌሎች ቅንጣቶች ሞገድ ባህሪያት

እ.ኤ.አ. በ 1924 ዴ ብሮግሊ ፎቶኖች ከዚህ የተለየ እንዳልሆኑ መላምት አድርጓል። እንደ ደ ብሮግሊ ገለጻ፣ ሌሎች ቅንጣቶችም የማዕበል ባህሪያት ሊኖራቸው ይገባል። ከዚህም በላይ የኃይል እና ሞመንተም ግንኙነት በአንድ በኩል, የሞገድ ርዝመት እና ድግግሞሽ, በሌላ በኩል, ከኤሌክትሮማግኔቲክ ፎቶኖች ጋር ተመሳሳይ መሆን አለበት.

ለፎቶኖች፣ . እንደ ደ ብሮግሊ ግምት፣ ድግግሞሽ እና የሞገድ ርዝመት ያለው የቁስ ማዕበል ከቅንጣት ጋር መያያዝ አለበት። .

ይህ ምን ዓይነት ሞገድ ነው እና ስለ ምን ነው አካላዊ ትርጉም, ደ ብሮግሊ መናገር አልቻለም. ዛሬ በአጠቃላይ ተቀባይነት ያለው ዴ ብሮግሊ ሞገድ ፕሮባቢሊቲካዊ ትርጉም እንዳለው እና በጠፈር ውስጥ በተለያዩ ቦታዎች ላይ ቅንጣትን የማግኘት እድልን ያሳያል።

በዚህ ውስጥ በጣም የሚያስደንቀው ነገር የንጥሎች ሞገድ ባህሪያት በሙከራ የተገኙ መሆኑ ነው.

እ.ኤ.አ. በ 1927 ዴቪሰን እና ጃመር ከኒኬል ክሪስታል በሚያንጸባርቁበት ጊዜ የኤሌክትሮን ጨረሮች ልዩነትን አግኝተዋል።

በ 1927 ልጅ ጄ. ቶምሰን እና በተናጥል ፣ ታርታኮቭስኪ የኤሌክትሮን ጨረር በብረት ፎይል ውስጥ ሲያልፍ የዲፍራክሽን ንድፍ አግኝተዋል።

በመቀጠልም ተቀበልን። የዲፍራክሽን ቅጦችእና ለሞለኪውላር ጨረሮች.

የብርሃን ሞገድ እና ኮርፐስካል ባህርያት - ገጽ ቁጥር 1/1

ሞገድ እና የብርሃን ልዩ ንብረቶች

© ሞይሴቭ ቢኤም. 2004

ኮስትሮማ ስቴት ዩኒቨርሲቲ
1 ሜይ ጎዳና ፣ 14 ፣ ኮስትሮማ ፣ 156001 ፣ ሩሲያ
ኢሜይል፡- [ኢሜል የተጠበቀ] ; [ኢሜል የተጠበቀ]

በምክንያታዊነት ብርሃንን እንደ የአካላዊ ቫክዩም ማነቃቂያ ወቅታዊ ቅደም ተከተል መቁጠር ይቻላል። በዚህ አቀራረብ ምክንያት, የብርሃን ሞገድ እና ኮርፐስኩላር ባህሪያት አካላዊ ባህሪ ተብራርቷል.

ብርሃንን እንደ የጊዜ ቅደም ተከተል የአካላዊ ቫክዩም ደስታን የመቁጠር እድሉ ምክንያታዊ መደምደሚያ በአንቀጹ ውስጥ ተሰጥቷል። በእንደዚህ ዓይነት አቀራረብ ምክንያት የሞገድ አካላዊ ተፈጥሮ እና የብርሃን አካላት ባህሪያት እዚህ ተብራርተዋል.

መግቢያ

የብርሃን ክስተቶችን አካላዊ ተፈጥሮ ለመረዳት ለዘመናት የፈጀ ሙከራዎች በ20ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ የቁስ ሁለት ባህሪያትን ወደ ቲዎሪ አክሲዮማቲክስ በማስተዋወቅ ተቋርጠዋል። ብርሃን እንደ ማዕበል እና ቅንጣት በአንድ ጊዜ መቆጠር ጀመረ። ይሁን እንጂ የጨረር ኳንተም ሞዴል በመደበኛነት የተገነባ ነው, እና አሁንም ስለ ጨረሩ ኳንተም አካላዊ ተፈጥሮ ምንም ግልጽ ያልሆነ ግንዛቤ የለም.

ይህ ሥራ የብርሃንን ሞገድ እና ኮርፐስኩላር ባህሪያትን በጥራት ማብራራት ያለበት ስለ ብርሃን አካላዊ ተፈጥሮ አዲስ የንድፈ ሃሳባዊ ሀሳቦችን ለመፍጠር ያተኮረ ነው። ቀደም ሲል የተሻሻለው ሞዴል ዋና ድንጋጌዎች እና በዚህ ሞዴል ማዕቀፍ ውስጥ የተገኙ ውጤቶች ታትመዋል-

1. ፎቶን ከብርሃን ምንጭ ፍጥነት ውጭ ከቫክዩም ፍጥነት ጋር በቋሚ ፍጥነት ባለው የፍላጎት ሰንሰለት መልክ በቦታ ውስጥ የሚሰራጭ የቫኩም ኤሌሜንታሪ excitations ስብስብ ነው። ለተመልካች፣ የፎቶን ፍጥነት የተመካው በተመልካቹ ፍጥነት ከቫክዩም አንፃር ነው፣ በምክንያታዊነት እንደ ፍፁም ቦታ በተፈጠረ።

2. የኤሌሜንታሪ የቫኩም ማነቃቂያ የፎቶዎች ጥንድ ነው፣ በሁለት (+) እና (-) በተሞሉ ቅንጣቶች የተሰራ ዳይፖል። ዲፕሎሎቹ ይሽከረከራሉ እና የማዕዘን ፍጥነት አላቸው፣ በጥቅሉ የፎቶን እሽክርክሪት ይፈጥራሉ። የፎቶዎች የማዞሪያ ራዲየስ እና የማዕዘን ፍጥነት በጥገኛ Rω = const ይዛመዳሉ።

3. ፎቶኖች እንደ ቀጭን, ረጅም ሲሊንደሪክ መርፌዎች ሊታሰቡ ይችላሉ. የመርፌ ሲሊንደሮች ምናባዊ ንጣፎች በፎቶኖች ጠመዝማዛ ዱካዎች የተሠሩ ናቸው። የማዞሪያው ድግግሞሽ ከፍ ባለ መጠን የፎቶን መርፌ ቀጭን ይሆናል። የአንድ ጥንድ ፎቶዎች አንድ ሙሉ አብዮት በእንቅስቃሴው አቅጣጫ በጠፈር ውስጥ ያለውን የሞገድ ርዝመት ይወስናል።

4. የፎቶን ሃይል የሚወሰነው በአንድ ፎቶን ውስጥ ባሉ የፎቶን ጥንዶች ቁጥር ነው: ε = nh E, h E በኃይል አሃዶች ውስጥ ካለው የፕላንክ ቋሚ ጋር እኩል የሆነ እሴት ነው.

5. የፎቶን ስፒን ћ መጠናዊ እሴት ተገኝቷል. በፎቶን የኃይል እና የኪነማቲክ መለኪያዎች መካከል ያለውን ግንኙነት ትንተና ተካሂዷል. እንደ ምሳሌ፣ በሃይድሮጂን አቶም ውስጥ ባለው 3d2p ሽግግር የተፈጠረው የፎቶን ኪነማቲክ መለኪያዎች ይሰላሉ። በሚታየው የስፔክትረም ክፍል ውስጥ ያለው የፎቶን ርዝመት ሜትሮች ነው።

6. የፎቶን ጥንድ ክብደት m 0 = 1.474 · 10 -53 g ይሰላል, ይህም ከፎቶን ክብደት ከፍተኛ ግምት ጋር ይዛመዳል m 

7. ድምዳሜው የሚቀርበው ፎቶን በስበት መስክ ውስጥ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ በቋሚ C እና h ለውጥ ላይ ነው.

የፎቶን ወቅታዊ መዋቅር ጀምሮ, ብርሃን ማዕበል ባህሪያት ምክንያት በማስተዋል ግልጽ ነው: ማዕበል ሒሳብ, አካላዊ መካከለኛ ሜካኒካዊ ንዝረት እንደ ሂደት, እና ማንኛውም በጥራት ተፈጥሮ ወቅታዊ ሂደት ሒሳብ, sovpadaet. . ስራዎቹ ስለ ብርሃን ሞገድ እና ኮርፐስኩላር ባህሪያት ጥራት ያለው ማብራሪያ ይሰጣሉ. ይህ ጽሑፍ ስለ ብርሃን አካላዊ ተፈጥሮ የሃሳቦችን እድገት ይቀጥላል.

የብርሃን ሞገድ ባህሪያት

ቀደም ሲል እንደተገለፀው, ከብርሃን አካላዊ ተፈጥሮ ጋር የተያያዙ ወቅታዊነት ያላቸው ንጥረ ነገሮች የሞገድ ባህሪያት እንዲገለጡ ያደርጋሉ. በብርሃን ውስጥ የማዕበል ባህሪያት መገለጥ በበርካታ ምልከታዎች እና ሙከራዎች ተመስርቷል, ስለዚህም ጥርጣሬን ሊፈጥር አይችልም. የዶፕለር ተፅእኖ ፣ ጣልቃ ገብነት ፣ መበታተን ፣ ፖላራይዜሽን ፣ ስርጭት ፣ የብርሃን መሳብ እና መበታተን የሂሳብ ሞገድ ፅንሰ-ሀሳብ ተዘጋጅቷል። የብርሃን ሞገድ ንድፈ ሃሳብ ኦርጋኒክ ከጂኦሜትሪክ ኦፕቲክስ ጋር የተገናኘ ነው፡ በገደብ  → 0 ላይ የኦፕቲክስ ህጎች በጂኦሜትሪ ቋንቋ ሊቀረጹ ይችላሉ።

የእኛ ሞዴል የሞገድ ሞዴል የሂሳብ መሳሪያዎችን አይሰርዝም. የሥራችን ዋና ግብ እና ዋና ውጤት በንድፈ ሀሳቡ አክሲዮማቲክስ ላይ እንደዚህ ያሉ ለውጦችን ማድረግ የዝግጅቱን አካላዊ ምንነት መረዳትን ጥልቅ ያደርገዋል እና አያዎ (ፓራዶክስ) ያስወግዳል።

ስለ ብርሃን ዋናው የዘመናዊ ሀሳቦች አያዎ (ፓራዶክስ) የሞገድ-ቅንጣት ድብልታ (WDP) ነው። እንደ መደበኛ አመክንዮ ህጎች፣ ብርሃን በእነዚህ ቃላት ባሕላዊ አገባብ ውስጥ ሁለቱም ማዕበል እና ቅንጣት ሊሆኑ አይችሉም። የማዕበል ጽንሰ-ሀሳብ ቀጣይነት ያለው ፣የቀጣይ አካላት ወቅታዊ ረብሻዎች የሚከሰቱበት ተመሳሳይነት ያለው መካከለኛ ነው። የአንድ ቅንጣት ጽንሰ-ሀሳብ የግለሰብ አካላትን ማግለል እና ራስን በራስ ማስተዳደርን አስቀድሞ ያሳያል። የ HPT አካላዊ ትርጓሜ በጣም ቀላል አይደለም.

ኮርፐስኩላር እና ሞገድ ሞዴሎችን በማጣመር "ሞገድ የንጥረ ነገሮች ስብስብ ረብሻ ነው" በሚለው መርህ መሰረት ተቃውሞ ያስነሳል, ምክንያቱም በአንድ ግለሰብ ውስጥ የማዕበል ባህሪያት መኖራቸው, ነጠላ የብርሃን ቅንጣት በጥብቅ እንደተቀመጠ ይቆጠራል. አልፎ አልፎ የሚበሩ ፎቶኖች ጣልቃገብነት በጃኖሲ ተገኝቷል፣ ነገር ግን በስልጠና ኮርስ ውስጥ ምንም አይነት መጠናዊ ውጤቶች፣ ዝርዝሮች ወይም ዝርዝር ትንታኔዎች የሉም። በማጣቀሻ ህትመቶች ውስጥ ወይም በፊዚክስ ታሪክ ውስጥ ስለ እንደዚህ ያሉ አስፈላጊ ፣ መሠረታዊ ውጤቶች ምንም መረጃ የለም። በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው, የብርሃን አካላዊ ተፈጥሮ ጥያቄ ቀድሞውኑ የሳይንስ ጥልቅ የኋላ ነው.

በቢበርማን ፣ ሱሽኪን እና ፋብሪካንት ከኤሌክትሮኖች ጋር ተመሳሳይ ሙከራዎችን በጥቂቱ ገለፃ ላይ በመመርኮዝ ለውጤቶቹ ትርጓሜ አመክንዮአዊ ጠቀሜታ ያላቸውን የጃኖስቺ ሙከራ የቁጥር መለኪያዎችን እንደገና ለመገንባት እንሞክር ። በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው በጃኖስቺ ሙከራ ውስጥ በአጭር ከፍተኛ ኃይለኛ የብርሃን ምት J B የተገኘው የጣልቃ ገብነት ንድፍ ከደካማ የፎቶን ፍሰት JM ለረጅም ጊዜ ከተገኘው ንድፍ ጋር ተነጻጽሯል. የፍሎክስ ጄ ኤም ጉዳይ የፎቶኖች መስተጋብር በገደቡ ውስጥ ነው የልዩነት መሳሪያ መወገድ አለበት።

ጃኖሲ በጣልቃ ገብነት ዘይቤዎች ውስጥ ልዩነቶችን ስላላገኘ በአምሳያችን ማዕቀፍ ውስጥ ለዚህ ምን ሁኔታዎች አስፈላጊ እንደሆኑ እንይ።

L f = 4.5m ርዝመት ያለው ፎቶን በጊዜ τ = L f / C = 4.5 / 3ּ10 8 ≈ 1.5ּ10 -8 ሴ. የዲፍራክሽን ሲስተም (መሳሪያ) የ 1 ሜትር ቅደም ተከተል መጠን ካለው በመሳሪያው ውስጥ ለመጓዝ የፎቶን ርዝመት L f የሚፈጀው ጊዜ ረዘም ያለ ይሆናል: τ' = (L f + 1) / C ≈ 1.8 10 - 8 ሳ.

የውጭ ተመልካች ነጠላ ፎቶኖች ማየት አይችሉም። ፎቶን ለማንሳት የሚደረግ ሙከራ ያጠፋል - ከኤሌክትሪክ ገለልተኛ የሆነ የብርሃን ቅንጣትን "ለማየት" ሌላ መንገድ የለም. ሙከራው በጊዜ አማካኝ የብርሃን ባህሪያትን ይጠቀማል, በተለይም ጥንካሬ (ኢነርጂ በክፍል ጊዜ). ፎቶን በ diffraction መሳሪያው ውስጥ እንዳይቆራረጡ ለመከላከል በእንቅስቃሴው አቅጣጫ ላይ በቦታ ውስጥ መለየት አስፈላጊ ነው, ስለዚህም የመሳሪያው ማለፊያ ጊዜ τ' የሚቀጥሉትን ፎቶኖች ወደ ተከላ የሚደርሱበትን ጊዜ ከሚለይበት ጊዜ ያነሰ ነው. ማለትም τ' 1.8ּ10 -8 ሴ.

በኤሌክትሮኖች ላይ በሚደረጉ ሙከራዎች፣ በዲፍራክሽን ሲስተም ውስጥ በተከታታይ በሚያልፉ ሁለት ቅንጣቶች መካከል ያለው አማካይ የጊዜ ክፍተት አንድ ኤሌክትሮን መላውን መሳሪያ ከሚያሳልፈው ጊዜ 3ּ10 4 ጊዜ ያህል ይረዝማል። ለነጥብ ቅንጣቶች ይህ ግንኙነት አሳማኝ ነው።

ከብርሃን ጋር ያለው ልምድ ከኤሌክትሮኖች ጋር ካለው ልምድ ከፍተኛ ልዩነት አለው. የኤሌክትሮኖች ልዩነት ኃይላቸውን በጥቂቱ በማዛባት መቆጣጠር ቢቻልም፣ ይህ ግን በፎቶኖች የማይቻል ነው። በፎቶኖች ላይ በሚደረጉ ሙከራዎች ውስጥ ፎቶኖች በህዋ ውስጥ ተለይተዋል የሚለው እምነት ሙሉ ሊሆን አይችልም; በስታቲስቲክስ መሰረት ሁለት ፎቶኖች በአንድ ጊዜ መድረስ ይቻላል. ይህ ለረጅም ጊዜ የመታየት ጊዜ ደካማ የሆነ የጣልቃገብነት ንድፍ ሊሰጥ ይችላል።

የጃኖስቺ ሙከራዎች ውጤቶች ሊከራከሩ የማይችሉ ናቸው, ሆኖም ግን, ስለ ልምድ ንድፈ ሃሳብ እንዲህ ዓይነቱ መደምደሚያ ሊደረስ አይችልም. ንድፈ ሀሳቡ የጣልቃገብነት ንድፉ የሚነሳው በማያ ገጹ ገጽ ላይ እርስ በርስ በሚፈጥሩት መስተጋብር ምክንያት ብቻ እንደሆነ ይገልጻል። በጠንካራ የብርሃን ፍሰቶች እና ብዙ ቅንጣቶች ውስጥ ባሉበት ሁኔታ ፣ ይህ በእውቀት የመስተጓጎል ሁኔታ በጣም ሊከሰት የሚችልበት ምክንያት ነው ፣ ግን ለደካማ የብርሃን ፍሰቶች በስክሪኑ ብርሃን ውስጥ ወቅታዊነት እንዲታይ የሚያደርግ ሌላ ምክንያት እንዲሁ ጉልህ ሊሆን ይችላል። ከጠንካራ ጋር በሚገናኝበት ጊዜ ብርሃን አቅጣጫውን ይለውጣል. የተሰነጠቀው ጠርዞች, የዲፍሬክሽን ግሬቲንግ መስመሮች እና ሌሎች መበታተንን የሚያስከትሉ መሰናክሎች ከትክክለኛው የራቀ ገጽታ ናቸው, ይህም የላይኛው ህክምናን በንጽህና ብቻ ሳይሆን. የወለል ንጣፍ አተሞች ከአቶም መጠን ጋር ተመጣጣኝ የሆነ ጊዜ ያለው ወቅታዊ መዋቅር ነው, ማለትም, ወቅታዊነት የአንግስትሮም ቅደም ተከተል ነው. በፎቶን ውስጥ ባሉ ጥንድ ፎቶዎች መካከል ያለው ርቀት L 0 ≈ 10-12 ሴ.ሜ ነው፣ ይህም መጠኑ 4 ቅደም ተከተሎች ያነሰ ነው። የፎቶ ጥንዶች ነጸብራቅ ከጊዜያዊው የገጽታ መዋቅር በስክሪኑ ላይ የብርሃን እና ያልተበራከቱ ቦታዎችን መደጋገም ሊያስከትል ይገባል።

ከየትኛውም ገጽ ላይ በሚንፀባረቁበት ጊዜ የተንፀባረቁ የብርሃን ስርጭት አቅጣጫዎች ሁልጊዜ እኩልነት ሊኖራቸው ይገባል, ነገር ግን በጠንካራ የብርሃን ፍሰቶች አማካኝ ባህሪያት ብቻ ጠቃሚ ናቸው, እና ይህ ተፅዕኖ አይታይም. ለደካማ የብርሃን ፍሰቶች፣ ይህ ጣልቃ ገብነትን የሚመስል የስክሪን ብርሃንን ሊያስከትል ይችላል።

የኤሌክትሮን ልኬቶች እንዲሁ ከሰውነት ወለል ወቅታዊ አወቃቀር ልኬቶች በጣም ያነሱ ስለሆኑ ፣ እኩል ያልሆኑ የዲፍራክቲንግ ቅንጣቶች አቅጣጫዎች ለኤሌክትሮኖችም ሊነሱ ይገባል ፣ እና ለደካማ ኤሌክትሮኖች ፍሰቶች ይህ የመገለጫ ብቸኛው ምክንያት ሊሆን ይችላል። የሞገድ ባህሪያት.

ስለዚህ, በንጣፎች ውስጥ የማዕበል ባህሪያት, ፎቶኖች ወይም ኤሌክትሮኖች ይሁኑ, በዲፍራክሽን መሳሪያ አንጸባራቂ ወይም አንጸባራቂ ወለል ላይ በሚገኙ ሞገድ ባህሪያት ሊገለጹ ይችላሉ.

ለዚህ መላምት ለሚቻል የሙከራ ማረጋገጫ (ወይም ውድቅ) አንዳንድ ተፅዕኖዎች ሊተነብዩ ይችላሉ።

ውጤት 1

ለጠንካራ የብርሃን ፍሰቶች, ለብርሃን ጣልቃገብነት ባህሪያት ዋናው ምክንያት የብርሃን እራሱ ወቅታዊ መዋቅር, የተራዘመ ፎቶን ነው. ከተለያዩ የፎቶኖች ጥንዶች የፎቶዎች ጥንዶች ወይም ደረጃው ሲገጣጠም በስክሪኑ ላይ ይሻሻላል (ቬክተሮች) አርበመስተጋብር ጥንዶች ፎቶ ማዕከሎች መካከል በአቅጣጫ ይገጣጠማሉ) ወይም የደረጃ አለመመጣጠን ቢከሰት ይዳከማል አርበፎቶዎቹ ማዕከሎች መካከል በአቅጣጫ አይጣጣሙም). በኋለኛው ሁኔታ ፣ ከተለያዩ የፎቶኖች ጥንዶች የፎቶዎች ጥንዶች የጋራ በአንድ ጊዜ እርምጃ አይወስዱም ፣ ግን የብርሃን መቀነስ በሚታይባቸው ማያ ገጹ ላይ ወደ እነዚያ ቦታዎች ይወድቃሉ።

ማያ ገጹ ግልጽ የሆነ ጠፍጣፋ ከሆነ, የሚከተለው ውጤት ሊታይ ይችላል: በተንጸባረቀው ብርሃን ውስጥ ያለው ዝቅተኛው ከሚተላለፈው ብርሃን ከፍተኛው ጋር ይዛመዳል. በተንፀባረቀው ብርሃን ውስጥ አነስተኛ ብርሃን ባለባቸው ቦታዎች, ብርሃንም ወደ ውስጥ ይገባል, ነገር ግን በእነዚህ ቦታዎች ላይ አይንጸባረቅም, ነገር ግን ወደ ሳህኑ ውስጥ ያልፋል.

በጣልቃገብነት ክስተት በሰሌዳው በኩል የሚንፀባረቀው እና የሚተላለፈው የብርሃን የጋራ ማሟያነት በፅንሰ-ሀሳብ የተገለጸው በንድፈ-ሀሳብ የተገለጸው የሞገድ ሞዴል ሞዴል ነው። በተለይም በማንፀባረቅ ወቅት, ጽንሰ-ሐሳቡ የግማሽ ሞገድ መጥፋትን ያስተዋውቃል, ይህ ደግሞ በሚተላለፉ እና በተንፀባረቁ አካላት ደረጃዎች ውስጥ ያለውን ልዩነት "ያብራራል".

በእኛ ሞዴል ውስጥ አዲስ ነገር የዚህ ክስተት አካላዊ ተፈጥሮ ማብራሪያ ነው. እኛ ለደካማ የብርሃን ፍሰቶች ፣ በ diffraction መሣሪያ ውስጥ ያሉ የፎቶኖች መስተጋብር ሲገለሉ ፣ የጣልቃ ገብነት ንድፍ ምስረታ ጉልህ መንስኤው የብርሃኑ ወቅታዊ መዋቅር ሳይሆን የወቅቱ የገጽታ መዋቅር ይሆናል ብለን እንከራከራለን። ልዩነትን የሚፈጥር መሳሪያ. በዚህ ሁኔታ ከአሁን በኋላ በስክሪኑ ላይ ከተለያዩ የፎቶኖች ፎቶዎች ጥንዶች መካከል መስተጋብር አይኖርም እና ጣልቃገብነት እራሱን መገለጥ ያለበት መብራቱ በሚመታባቸው ቦታዎች ላይ ከፍተኛ ብርሃን ይኖራል ፣ በሌሎች ቦታዎች ብርሃን አይሆንም. አነስተኛ ብርሃን ባለባቸው ቦታዎች, ብርሃን ጨርሶ አይደርስም, እና ይሄ ሊረጋገጥ ይችላል ለተንፀባረቀ እና ለሚተላለፈው ብርሃን የጣልቃገብነት ንድፍ የጋራ ማሟያ አለመኖር.

ውጤት 2

በጥያቄ ውስጥ ያለውን ትንበያ እና በአጠቃላይ የእኛ መላምት ለመፈተሽ ሌላው ዕድል ይህ ነው ለደካማ የብርሃን ፍሰቶች, ከተለየ ቁሳቁስ የተሰራ የዲፍራክሽን መሳሪያበተለያዩ የአተሞች ወለል ጥግግት ተለይቶ የሚታወቅ፣ ለተመሳሳይ የብርሃን ፍሰት የተለየ ጣልቃገብነት ንድፍ መስጠት አለበት።. ይህ ትንበያ በመሠረቱ የሚሞከር ነው።

ውጤት 3

አንጸባራቂ አካል ላይ ያሉት አተሞች በሙቀት እንቅስቃሴ ውስጥ ይሳተፋሉ ፣ እና የክሪስታል ጥልፍልፍ አንጓዎች harmonic ንዝረትን ያከናውናሉ። የክሪስታል ሙቀት መጨመር ደካማ የብርሃን ፍሰቶች በሚኖርበት ጊዜ ጣልቃገብነት ወደ ማደብዘዝ ሊያመራ ይገባል, ምክንያቱም በዚህ ሁኔታ ውስጥ ጣልቃገብነት በሚያንጸባርቀው ወለል ወቅታዊ መዋቅር ላይ ብቻ የተመካ ነው. ለጠንካራ የብርሃን ፍሰቶች የዲፍራክሽን መሳሪያው የሙቀት መጠን በጣልቃገብነት ንድፍ ላይ ያለው ተጽእኖ ደካማ መሆን አለበት, ምንም እንኳን ያልተካተተ አይደለም, ምክንያቱም የ ክሪስታል ጥልፍልፍ አንጓዎች የሙቀት ንዝረት ከተለያዩ የፎቶኖች ፎቶዎች የተንጸባረቀ ጥንድ ጥንድ ጥምረት ሁኔታን መጣስ አለበት. . ይህ ትንበያ በመሠረቱ የሚሞከር ነው።

የብርሃን ኮርፐስካል ባህርያት

በጽሑፎቻችን ላይ “የፎቶን መዋቅራዊ ሞዴል” የሚለውን ቃል አቅርበናል። ዛሬ በትዕምርተ ጥቅስ ውስጥ የተካተቱትን የቃላቶች ጥምረት ስንመረምር፣ እጅግ በጣም ያልተሳካ እንደሆነ መታወቅ አለበት። እውነታው ግን በእኛ ሞዴል ውስጥ ፎቶን እንደ አካባቢያዊ ቅንጣት የለም. የጨረር ሃይል ኳንተም በዘመናዊ ፅንሰ-ሀሳብ ከፎቶን ጋር ተለይቷል ፣ በእኛ ሞዴል ውስጥ ፎቶን ጥንዶች ተብሎ የሚጠራው የቫኩም አበረታች ስብስብ ነው። ተነሳሽነት በእንቅስቃሴው አቅጣጫ በጠፈር ውስጥ ይሰራጫል። ምንም እንኳን ለማይክሮ ዓለሙ ስፋት ትልቅ ቢሆንም ፣ እንደዚህ ያሉ ጥንዶች ስብስብ ካለፉበት ወይም ከማንኛውም ማይክሮ ቁስ ጋር በሚጋጭበት በትንሽ የጊዜ ልዩነት ምክንያት ፣ እንዲሁም በማይክሮ ዓለሙ ዕቃዎች አንጻራዊ ንቃተ-ህሊና ምክንያት ፣ quanta በእነዚህ ጥቃቅን ነገሮች ሙሉ በሙሉ ተወስዷል. አንድ ኳንተም ፎቶን እንደ የተለየ ቅንጣት የሚታወቀው ከማይክሮ ነገሮች ጋር በሚደረግ ግንኙነት ሂደት ውስጥ ብቻ ነው ፣ የአንድ ማይክሮ ነገር ከእያንዳንዱ ጥንድ ፎቶዎች ጋር ያለው ግንኙነት ውጤት ሊከማች ይችላል ፣ ለምሳሌ ፣ የኤሌክትሮን ቅርፊት በማነሳሳት መልክ። አቶም ወይም ሞለኪውል. ብርሃን እንዲህ ባለው መስተጋብር ሂደት ውስጥ ኮርፐስኩላር ባህሪያትን ያሳያል፣ ትልቅ፣ ሞዴል-የተገነዘበ፣ በንድፈ ሀሳብ ግምት ውስጥ የገባበት ምክንያት የተወሰነ የተወሰነ የብርሃን ሃይል መልቀቅ ወይም መሳብ ነው።

መደበኛ የሃይል ኳንታ ሀሳብ እንኳን ፕላንክ የጥቁር አካል ጨረሮችን ገፅታዎች እንዲያብራራ እና አንስታይን የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ ምንነት እንዲረዳ አስችሎታል። እንደ ብርሃን ግፊት ፣ የብርሃን ነጸብራቅ ፣ መበታተን ያሉ አካላዊ ክስተቶችን በአዲስ መንገድ ለመግለጽ ረድቷል የተለየ የኃይል ክፍል - በማዕበል ሞዴል ቋንቋ አስቀድሞ የተገለጸ ነገር። በዘመናዊው ኮርፐስኩላር የብርሃን ሞዴል ውስጥ በጣም አስፈላጊ የሆነው የነጥብ ቅንጣቶች-ፎቶዎች ሀሳብ ሳይሆን የልዩ ኃይል ሀሳብ ነው። የኢነርጂ ኳንተም ብልህነት የአተሞች እና ሞለኪውሎች ስፔክትራን ለማስረዳት ያስችላል፣ነገር ግን የኳንተም ሃይል በአንድ ገለልተኛ ቅንጣት ውስጥ መፈጠሩ የሙከራ እውነታን የሚቃረን ነው በማይክሮ ዓለሙ ልኬት ላይ በጣም ትልቅ ነው - ከ10 -8 ሰከንድ አካባቢ። አንድ ኳንተም የተተረጎመ የነጥብ ቅንጣት ከሆነ፣ ታዲያ ይህ ቅንጣት በ10-8 ሰከንድ ጊዜ ውስጥ ምን ይሆናል? የተራዘመ የኳንተም ፎቶን ወደ ፊዚካዊ የብርሃን ሞዴል ማስተዋወቅ የጨረር እና የመምጠጥ ሂደቶችን ብቻ ሳይሆን በአጠቃላይ የጨረር ኮርፐስኩላር ባህሪያትን በጥራት ለመረዳት ያስችላል።

የፎቶዎች የቁጥር መለኪያዎች

በእኛ ሞዴል ውስጥ, ዋናው ነገር ግምት ውስጥ የሚገባው ጥንድ ፎቶዎች ነው. ከፎቶን መጠን ጋር ሲነፃፀር (ለሚታየው ብርሃን ቁመታዊ ልኬቶች ሜትሮች ናቸው) ፣ በፎቶ ጥንድ መልክ ያለው የቫኩም መነሳሳት እንደ ነጥብ ሊቆጠር ይችላል (የቁመት መጠኑ ከ10-14 ሜትር ያህል ነው)። አንዳንድ የፎቶ መለኪያዎችን እንለካ። የኤሌክትሮን እና የፖስታሮን መደምሰስ γ quanta እንደሚያመነጭ ይታወቃል። ሁለት γ-quanta ይወለድ። የኤሌክትሮን እና ፖዚትሮን ኃይል ከእነዚህ ቅንጣቶች የእረፍት ኃይል ጋር እኩል እንደሆነ በማሰብ የእነሱን የመጠን መለኪያዎች የላይኛውን ገደብ እንገምት-

. (1)

የታዩት ጥንድ ፎቶዎች ብዛት፡-

. (2)

የሁሉም (–) ፎቶዎች አጠቃላይ ክፍያ -e እኩል ነው፣ e የኤሌክትሮን ክፍያ ነው። የሁሉም (+) ፎቶዎች አጠቃላይ ክፍያ +e ነው። በአንድ ፎቶ የተሸከመውን የክፍያ ሞጁል እናሰላው፡-


Cl. (3)

በግምት ፣ የሚንቀሳቀሱ ክፍያዎች ተለዋዋጭ መስተጋብርን ከግምት ውስጥ ሳናስገባ ፣የእነሱ ኤሌክትሮስታቲክ መስተጋብር ኃይል እንደ የሚሽከረከር ጥንድ ፎቶዎች ማዕከላዊ ኃይል ነው ብለን መገመት እንችላለን። የሚሽከረከሩ ክፍያዎች መስመራዊ ፍጥነት ከ C ጋር እኩል ስለሆነ እናገኛለን (በ SI ስርዓት)

, (4)

የት m 0/2 = h E / C 2 - የአንድ ፎቶ ብዛት. ከ (4) የፎቶ ቻርጅ ማእከሎች የማዞሪያ ራዲየስ መግለጫን እናገኛለን

ሜትር (5)

የፎቶን “ኤሌክትሪክ” መስቀለኛ ክፍልን እንደ ራዲየስ አር ኤል ክበብ S ስፋት ከግምት ውስጥ በማስገባት እናገኛለን-

ስራው በQED ማዕቀፍ ውስጥ የፎቶን መስቀለኛ ክፍልን ለማስላት ቀመር ይሰጣል፡-

, (7)

σ በሴሜ 2 የሚለካበት። ω = 2πν፣ እና ν = n (ልኬቱን ከግምት ውስጥ ሳናስገባ) በማሰብ የQED ዘዴን በመጠቀም የመስቀለኛ ክፍልን ግምት እናገኛለን።

. (8)

የፎቶን መስቀለኛ ክፍል ካለን ግምት ጋር ያለው ልዩነት 6 የትዕዛዝ መጠን ወይም በግምት 9% ነው። ለፎቶን መስቀለኛ ክፍል ~ 10-65 ሴ.ሜ 2 ውጤታችን የቋሚ ቅንጣቶችን ለማጥፋት እንደ ከፍተኛ ግምት የተገኘ መሆኑን እና እውነተኛ ኤሌክትሮን እና ፖዚትሮን የመንቀሳቀስ ኃይል እንዳላቸው ልብ ሊባል ይገባል። የእንቅስቃሴውን ኃይል ግምት ውስጥ በማስገባት የመስቀለኛ ክፍል ትንሽ መሆን አለበት, ምክንያቱም በቀመር (1) ወደ ጨረሩ የሚለወጠው የንጥል ሃይል የበለጠ ስለሚሆን, በዚህም ምክንያት, የፎቶኖች ጥንድ ቁጥር የበለጠ ይሆናል. የአንድ ፎቶ ክፍያ የሚሰላው ዋጋ ያነሰ ይሆናል (ቀመር 3)፣ ስለዚህ R El (ፎርሙላ 5) እና መስቀለኛ ክፍል S (ቀመር 6) ያነሰ ይሆናል። ይህንን ከግምት ውስጥ በማስገባት የፎቶን መስቀለኛ ክፍልን ግምት ከQED ግምት ጋር እንደሚገጣጠም መገንዘብ አለብን።

የፎቶው ልዩ ክፍያ ከኤሌክትሮን (ፖዚትሮን) ክፍያ ጋር እንደሚገጣጠም ልብ ይበሉ፦

. (9)

አንድ ፎቶ (እንደ ኤሌክትሮን) ጭነቱ የተጠናከረበት መላምታዊ “ኮር” እና የተረበሸ የአካል ክፍተት ካለበት፣ የጥንድ ፎቶግራፍ “ኤሌክትሪክ” መስቀለኛ ክፍል ከ “ሜካኒካል” ጋር መገጣጠም የለበትም። " መስቀለኛ ማቋረጫ. የፎቶኖች የጅምላ ማዕከላት በራዲየስ R Mech ክብ ከፍጥነት ሐ ጋር ይሽከረከሩ። ከ C = ωR Mech ጀምሮ እኛ እናገኛለን፡-

. (10)

ስለዚህ የፎቶዎቹ የጅምላ ማዕከሎች የሚሽከረከሩበት የክበብ ርዝመት ከሞገድ ርዝመት ጋር እኩል ነው, ይህም "የሞገድ ርዝመት" ጽንሰ-ሐሳብ በአተረጓጎም ውስጥ የትርጉም እና የማዞሪያ ፍጥነቶች እኩልነት ሙሉ በሙሉ ተፈጥሯዊ ነው. ነገር ግን በዚህ ጉዳይ ላይ ከላይ በተጠቀሰው መደምሰስ ምክንያት ለተገኙት ፎቶኖች, R Mech ≈ 3.8∙10 -13 ሜትር ≈ 10 22 ∙R ኤል. በፎቶ ኮሮች ዙሪያ ያለው የተረበሸ የቫኩም ፀጉር ከዋናው ጋር ሲወዳደር በጣም ግዙፍ ነው።

እርግጥ ነው፣ እነዚህ ሁሉ ግምታዊ ግምቶች ናቸው። ማንኛውም አዲስ ሞዴል ንጋት ላይ ከደረሰው ነባር ሞዴል ጋር በትክክለኛነት መወዳደር አይችልም. ለምሳሌ ፣ የኮፐርኒከስ ሄሊዮሴንትሪክ ሞዴል ብቅ ሲል ፣ ለ 70 ዓመታት ያህል ተግባራዊ የስነ ፈለክ ስሌቶች በቶለሚ ጂኦሴንትሪክ ሞዴል መሠረት ተካሂደዋል ፣ ምክንያቱም ይህ የበለጠ ትክክለኛ ውጤት አስገኝቷል።

ሞዴሎችን በመሠረታዊ አዲስ መሠረት ወደ ሳይንስ ማስተዋወቅ ከርዕሰ-ጉዳይ ተቃውሞ ጋር መጋጨት ብቻ ሳይሆን ትክክለኛ የስሌቶችን እና ትንበያዎችን ትክክለኛነት ማጣት ነው። አያዎ (ፓራዶክሲካል) ውጤቶችም ሊኖሩ ይችላሉ። በፎቶግራፎች የኤሌክትሪክ እና ሜካኒካል ራዲየስ መካከል ያለው የ ~ 10 22 ትዕዛዞች ውጤት ያልተጠበቀ ብቻ ሳይሆን በአካልም ለመረዳት የማይቻል ነው. የተፈጠረውን ግንኙነት እንደምንም ለመረዳት የሚቻለው ጥንድ ፎቶዎችን ማሽከርከር አዙሪት ባህሪ እንዳለው መገመት ነው፣ ምክንያቱም በዚህ ሁኔታ ፣ ከመዞሪያው መሃል በተለያዩ ርቀቶች ላይ ያሉት ክፍሎች መስመራዊ ፍጥነቶች እኩል ከሆኑ ፣ የማዕዘን ፍጥነታቸው የተለየ መሆን አለበት።

በጥንካሬው ፣ ከቀጭኑ መካከለኛ የቮልሜትሪክ መዋቅር የማሽከርከር አዙሪት ተፈጥሮ - የአካል ክፍተት ፣ የጠንካራ አካል መዞርን የሚያስታውስ ጥንድ ፎቶዎችን ከማሽከርከር ሀሳብ የበለጠ ለመረዳት የሚቻል ነው። የ vortex እንቅስቃሴ ትንተና በመቀጠል ከግምት ውስጥ ስላለው ሂደት አዲስ የጥራት ግንዛቤን ማምጣት አለበት።

ውጤቶች እና መደምደሚያዎች

ስራው ስለ ብርሃን አካላዊ ተፈጥሮ ሀሳቦችን ማዳበሩን ቀጥሏል. የሞገድ-ቅንጣት ምንታዌነት አካላዊ ተፈጥሮ ተተነተነ። በመሠረታዊነት ሊረጋገጡ የሚችሉ ውጤቶች በደካማ የብርሃን ፍሰቶች ጣልቃገብነት እና ልዩነት ላይ በተደረጉ ሙከራዎች ተንብየዋል። የፎቶዎች ሜካኒካል እና ኤሌክትሪክ መለኪያዎች የቁጥር ስሌቶች ተካሂደዋል. የአንድ ጥንድ ፎቶኖች መስቀለኛ ክፍል ይሰላል እና ስለ ጥንድ አዙሪት መዋቅር አንድ ድምዳሜ ይደረጋል።

ስነ-ጽሁፍ

1. ሞይሴቭ ቢ.ኤም. የፎቶን መዋቅር. - ዲፕ. በ VINITI 02.12.98, ቁጥር 445 - B98.

2. ሞይሴቭ ቢ.ኤም. በፎቶን መዋቅራዊ ሞዴል ውስጥ ብዛት እና ጉልበት። - ዲፕ. በ VINITI 04/01/98, ቁጥር 964 - B98.

3. ሞይሴቭ ቢ.ኤም. በእንቅስቃሴ ሁኔታ ውስጥ ስላለው የሰውነት አጠቃላይ ኃይል እና ብዛት። - ዲፕ. በ VINITI 05/12/98, ቁጥር 1436 - B98.

4. ሞይሴቭ ቢ.ኤም. ፎቶን በስበት መስክ. - ዲፕ. በ VINITI 10.27.99, ቁጥር 3171 - B99.

5. ሞይሴቭ ቢ.ኤም. የፎቶን መዋቅር ሞዴል ማድረግ. - ኮስትሮማ፡ በስሙ የተሰየመው የKSU ማተሚያ ቤት። በላዩ ላይ. ኔክራሶቫ, 2001.

5. ሞይሴቭ ቢ.ኤም. Photon microstructure // የኮንግረሱ ሂደቶች-2002 "የተፈጥሮ ሳይንስ እና ቴክኖሎጂ መሰረታዊ ችግሮች", ክፍል III, ገጽ 229-251. - ሴንት ፒተርስበርግ, ሴንት ፒተርስበርግ ስቴት ዩኒቨርሲቲ ማተሚያ ቤት, 2003.

7. ፊዚክስ. ራእ. ሌት. 90,081,801 (2003) http://prl.aps.org

8. ሲቩኪን ዲ.ቪ. አቶሚክ እና ኑክሌር ፊዚክስ. በ 2 ክፍሎች ክፍል 1. አቶሚክ ፊዚክስ. - ኤም: ናውካ, 1986.

9. ፊዚካል ኢንሳይክሎፔዲክ መዝገበ ቃላት. በ 5 ጥራዞች - ኤም.: የሶቪየት ኢንሳይክሎፔዲያ, 1960-66.

10. ፊዚክስ. ትልቅ ኢንሳይክሎፔዲክ መዝገበ ቃላት። - ኤም.: ታላቁ የሩሲያ ኢንሳይክሎፔዲያ, 1999.

11. Kudryavtsev ፒ.ኤስ. በፊዚክስ ታሪክ ላይ ኮርስ። - ኤም.: ትምህርት, 1974.

12. Akhiezer A.I. ኳንተም ኤሌክትሮዳይናሚክስ / አ.አይ. አኪይዘር፣ ቪ.ቪ. Berestetsky - M.: Nauka, 1981.



በተጨማሪ አንብብ፡-