Фундаментальный закон квантовой механики
Принципы, неопределенности, немецкого физика В. Гейзенберга, и дополнительности, датского - Н. Бора, введённые в представления поведения электрона. Опыт Томсона по дифракции электронов. Принцип неопределенности, основанный на идее дуализма света и частиц.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.11.2018 |
Размер файла | 172,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Фундаментальный закон квантовой механики
Тимофей Гуртовой
В основе существующей квантовой теории лежит принцип рассеяния частиц, принятый еще в 20-х, прошлого века, на основании якобы рассеяния электронов на кристаллической решетке вещества.
Однако, как следует из более поздних опытов советских ученых, а потом и зарубежных, в действительности, рассеяние электронов происходит на атомах, в результате взаимодействия частиц.
«В пятидесятых годах прошлого века в работах Ландау, Померанчука и Мигдала, посвященных исследованию взаимодействия ультрарелятивистских электронов с веществом, было показано, что в результате многократности процессов рассеяния электрона на атомных ядрах происходит падение интенсивности мягкого (т.е. низкоэнергетичного) тормозного излучения. Недавние эксперименты европейских ученых продемонстрировали, что подобный эффект имеет место и при рассеянии протонов на ядрах. Тормозное излучение - это электромагнитное излучение, сопровождающее столкновения частиц (в процессе торможения энергия частицы уменьшается за счет испускания фотонов в актах рассеяния). В рамках квантовой механики задача о тормозном излучении при рассеянии электрона на атомном ядре была рассмотрена еще в начале тридцатых годов прошлого века. Падение интенсивности мягкого тормозного излучения в плотной среде (эффект Ландау-Померанчука-Мигдала) связано с тем, что при многократном рассеянии электрона на атомных ядрах происходит (деструктивная) интерференция фотонов, испущенных в различных точках пространства».
В конце 80-х, был открыт закон Корпускулярной дифракции электронов (о чем стало известно после обращения в АН, в 1993 г.).
Закон позволяет верно решить ещё нерешенную проблему взаимодействий в макромире и, в полной мере, описывает взаимодействия в микромире, и физически, и энергетически.
Позволяет, вопреки полагаемой, неопределённости точно определять траекторию движущейся частицы и направление излучаемого ею сопутствующего тормозного ЭМ кванта, определять энергию частицы и энергию излучения. Таким образом, является фундаментальным законом квантовой теории.
Но закон до сих пор не признан, потому, что не опубликован в научных изданиях, поскольку, как сказано в рецензии, не соответствует уровню современной физики.
А посему непонятно, то ли негоден закон Природы, то ли негодна существующая физика?
Для обсуждения представляется полное описание проблемы.
К истории вопроса дифракции электронов. В 1924 году, молодой французский физик Л. де Бройль, в докторской диссертации, «Исследования по теории квантов», высказал любопытную мысль. Предположил, что если свет, во многих случаях, проявляет свойства корпускулярные, то и частицы, в частности электроны, в силу симметрии в природе, могут обладать свойством волн.
Когда же стало известно, что американские физики, К. Дж. Девиссон и Л. Г. Джермер, в опытах по отражению медленных электронов поверхностью кристалла, обнаружили нечто похожее на дифракцию света, новый подход де Бройля к противоречию волна-частица посчитали экспериментально подтвержденным
Более полное исследование рассеяния электронов, в 1928 году, провел английский физик Дж. П. Томсон. Пропуская поток электронов через тонкие пленки различных материалов, он фиксировал картинки, в виде концентрических окружностей, на виллемитовом экране и фотопластинке, схожие (только схожие) с картинками дифракции света.
«Я думаю, - записал он в заключение отчета, - что полное соответствие экспериментальных результатов, полученных в работе, с теорией де Бройля является серьезным доказательством ее правомерности» [1, с. 252].
Так, к концу 20-х, сформировалось твердое убеждение, что проблема «частица-волна» получила полное и окончательное разрешение. Теория де Бройля была признана и, закреплённая копенгагенской интерпретацией квантовой механики (1929 г.), стала для неё теорией основополагающей.
Однако представление рассеяния частиц, таким же образом, как и рассеяние световых волн, вызвало трудности образного представления процесса. Поскольку определить траекторию частицы, при её волновом рассеянии, возможным не представлялось. И это смущало.
Если артиллерийский снаряд (объект материальный), выпущенный из орудия, совершает движение по траектории определенной, то «снаряд», выпущенный из пушки электронной (тоже объект материальный), заданной траектории якобы не имеет, а движется, как Бог на душу положит. Против подобной неопределенности рассеяния частиц осмелился выступить только А. Эйнштейн, сказав: - «Бог не играет в кости!» Спор между ним и Н. Бором продолжался на протяжении всей их жизни, однако ясности в проблему не добавил. дифракция электрон неопределенность частица
Принципы, неопределённости, немецкого физика В. Гейзенберга, и дополнительности, датского - Н. Бора, будучи введёнными в представления поведения электрона, в частности, и в атоме, необходимой физичности в проблему дифракции, тоже не внесли. И теория волнового рассеяния частиц, а вместе с ней и вся квантовая механика, основа квантовой теории, остались не понятыми.
Эйфория от провозглашения здравым смыслом, того нового, что основано на утверждении: верны только достаточно сумасшедшие идеи, подавила чувство отторжения непонятного. И проснулось это чувство только к концу 80-х, прошлого века, когда стало понятно, что это непонимание стало явным тормозом в познании.
«…почему в мире квантовой физики мы вынуждены оперировать вероятностными понятиями и оценками?» (Александр Виленкин).
«Что скрывается за принципом неопределённости в квантовой физике?» (Поль Стейнхард).
«Квантовая механика, это полная загадок и парадоксов дисциплина, которую мы не понимаем…» (М. Гел-Манн).
В связи с этим возникает вопрос: может ли быть верной теория, которую никто не понимает и, которую нужно просто заучивать?
Противоречия, оставленные без внимания. Идея волнового рассеяния частиц была не только необычной, но и достаточно противоречивой. Например, при опытах со светом, в случае получения колец Ньютона, в центре фотограммы просматривается пятно темное. Свет туда не попадает. В опытах с электронами - пятно в центре экрана, ввиду попадания туда частиц, светлое и все, как на негативе, наоборот. Там было доказано, что имеет место волна. Здесь же, по всему видно обратное, что не волна, а частица. Эта несхожесть картинок рассеяния волн и частиц должна была бы насторожить, и в первую очередь Томсона, получившего в опыте материал достаточный, чтобы сделать более глубокий анализ. Однако экспериментатор, под влиянием уже укрепившегося, как полагали, достаточно авторитетного мнения, что рассеяние частиц происходит на кристаллической решётке вещества и подобно свету, на эти факты внимания не обратил.
Новая трудность существующей основы квантовой теории. Делимость материи заканчивается нуклоном. Электрон, невзирая на большие энергии, делению не поддаётся. Это доказано на ускорителях. Однако, опираясь на представления существующей квантовой механики, молодой британский физик Хемфри Мориса высказал утверждение о возможности расщепления и электрона, причем без особого труда!
Если в жидкий гелий впрыснуть электроны, они, постепенно замедляясь, образуют так называемые «электронные пузырьки». Электроны в «пузырьках» будут пребывать в «квантованных» энергетических состояниях. И это установленный факт.
А вот дальше, если следовать представлениям существующей квантовой механики, происходит нечто, не совсем понятное. По, введённому в неё, закону это состояние описывается так называемой волновой функцией. Волновая функция самого низкоэнергетического состояния электрона имеет вид шарообразный. Вид её следующего, по энергии, состояния - «типа гантели». При определенных условиях, утверждает Мориса, когда давление на «пузырёк» будет большим, перемычка у «гантели» может быть разорвана. И «пузырёк» разделится на две половинки. А так как «гантель» была сосредоточием электронной волновой функции, то, будучи разорванной, каждая часть должна содержать половину этой функции, т. е. половину электрона - его массы и заряда.
Практика показывает, что электрон неделим. И это одно из основных положений квантовой теории. Если утверждение Мориса, что электрон делим, логически безупречно, а, похоже, именно так оно и есть. Поскольку целый симпозиум, где об этом было доложено, два дня обсуждая идею, не смог найти в ней ничего предосудительного. Значит, неверна квантовая теория, позволяющая делать логически верное заключение, приводящее к ложному результату. Следовательно, ранее принятые и заложенные в фундамент существующей квантовой теории представления, нуждается в серьёзной коррекции.
Почему теория, считавшаяся подтверждённой опытом, оказалась не верной? Говорят, опыт критерий истины. Спору нет - верно. Однако это относится только к результатам опыта. Выводы же делает человек. И от ошибок никто не застрахован. Даже гениям ничто человеческое не чуждо.
Дж. П. Томсон, ставя опыт по дифракции электронов, исходил из уже сложившегося убеждения, что рассеяние частиц происходит, таким же образом как и волн света, пропущенных через дифракционную решетку. Для электронов таковой якобы является кристаллическая решетка вещества. И, полагая, что плёнки различных материалов, через которые он пропускал поток электронов, будут работать, как дифракционные решетки, оценил результаты своего опыта, согласно только этому представлению проблемы. На самом деле, плёнки работали как материальное тело, атомы которого взаимодействуют с облучаемыми его частицами. А это требовало совершенно иного подхода к оценке результатов его опыта.
Новый фундамент квантовой теории. Понимая некорректность волнового принципа рассеяния корпускул, в основу нового представления их дифракции, была положена зависимость рассеяния частиц от самого материала, на котором это рассеяние происходит.
Анализируя результаты опытов, в частности, результаты опыта Томсона по дифракции электронов, в связи с новым, указанным выше, предположением его причины, были обнаружены три, ранее неизвестных, факта. Которые привели к познанию физических процессов, ранее не выявленных, и к действительной картине рассеяния частиц, схожей с картиной рассеяния света.
Этими основополагающими факторами зависимости характера рассеяния частиц (электронов) и физики процесса, являются:
- величина радиуса атомов материала, на котором рассеяние происходит;
- многоступенчатость взаимодействий движущейся частицы, с атомами материала;
- наличие сопутствующего, взаимодействию частиц, излучения.
Первый фактор приводит частицу к отклонению от её траектории. Угол отклонения зависит от величины радиуса атома (молекулы) материала и скорости движения частицы, обусловленной величиной ускоряющего напряжения. Последнее было известно и ранее.
Второй фактор, в результате многократных взаимодействий частицы, приводит и к многократным её отклонениям, суммирующимся. Единожды повзаимодействовав и отклонившись один раз, на экране, частицы образуют первое кольцо. После двукратного взаимодействия, отклонившись дважды, - образуют второе кольцо и т. д.
Третий фактор, самый главный - энергетический. Каждое взаимодействие частицы с атомом (молекулой) материала, в котором она движется, сопровождается излучением кванта лучистой энергии. При высоких скоростях движения частиц, первые, а может быть, и вторые кванты будут иметь энергию достаточную, чтобы также отразиться на экране, в виде колец. Остальные кванты, будучи в тепловом диапазоне, фиксироваться на экране уже не будут. Но главным следствием их существования, как и первых, является тепловая энергия, которая выделяясь в самом реакторе, повышает его тепловой режим.
В результате существования второго фактора, одноразовая отдача энергии движущейся частицей, при её взаимодействии, исключена.
Проявление следствия третьего фактора, исключает вынос какой-либо энергии за пределы реактора, поскольку то излучение, которое возникает в ходе реакций, высокой проникаемостью не обладает и «гасится», если не в самом реакторе, то в его защитной оболочке.
Учитывая оба вышеприведённых исключения, можно сделать вывод, что никаких высокоэнергичных частиц, типа предполагаемого нейтрино, в реакторе, не возникает. И энергия из реактора, никоим образом, не выносится. Все 100% энергии, выделяющейся в реакциях, остаются в реакторе, что должно учитываться в его конструкции.
Обнаружение и исследование вышеперечисленных факторов позволило открыть и сформулировать основной закон квантовой теории, регламентирующий процессы, происходящие в микромире (полное описание открытия и доказательство в книгах [2,3]). Закон исключает волновую природу и волновой принцип рассеяния материальных объектов микромира и механическое их взаимодействие, по принципу соударений бильярдных шаров. Утверждает корпускулярную их природу и, квантово-полевой принцип взаимодействий в микромире. Указывает на необходимость новой методики расчета атомных реакций ([2], ч.II, гл.VI) и пересмотра конструкций реакторов атомной энергетики, построенных ранее.
Теоретическая физика сегодня в кризисе. И всё же, несмотря ни на что, идеи нанотехнологии уже не на повестке дня, а в работе. Но это только благодаря тому, что практику сегодня движет стимулируемая экспериментом и потому экспериментальная математика! Однако без знания физики микромира это движение затруднительно.
Открытый закон, раскрывая поведение частиц в микромире, кардинальным образом изменяет положение в квантовой теории, что, во-первых, позволяет лучше понять рабочий процесс существующих нанотехнологий.
Во-вторых, показывая, что частица теряет энергию движения не одним, как говорится, «махом», якобы порождая предполагаемое нейтрино, а постепенно, малыми дозами и их (частиц) энергия, полностью выделяясь в реакторе в виде тепла, всецело в нём и остаётся. Последнее подтверждают и работы таких ученых, как Ландау, Померанчука, Мигдала,в 50-х, прошлого века.
И всё же, несмотря на факты, которые говорят об отсутствии высокопроникающих излучений в реакциях бета-распадов и электронного захвата, при работе ускорителей, идея гипотетического нейтрино, существовать продолжает.
Убеждение, что значительная доля энергии уносится придуманным нейтрино и в тепловом балансе реактора якобы не участвует, было ложным.
Неучтённые, при расчётах (а они проводились в представлениях ещё 30-х, прошлого века), излишки тепла в реакторах прежних конструкций приводили к частым перебоям в их работе и даже к серьёзным авариям. Теперь, после учёта этого фактора, реакторы обновлённой конструкции работают стабильно и надёжно. Однако автору открытия, ввиду отсутствия публикации и замалчивания содержания закона, не сказано даже человеческое спасибо.
Закон корпускулярной дифракции электронов. Принцип неопределённости основанный на идее дуализма света и частиц, утвердивший волновое рассеяние и корпускул, принятый в фундамент квантовой теории, в начале 20-х прошлого века, будучи противоречивым уже по своей сути, не мог не вызвать сомнений в его верности.
Видя серьезные трудности, ряд выдающихся ученых, оценивали его не лучшим образом.
А. Эйнштейн: «Большие первоначальные успехи теории квантов не могли меня заставить поверить в лежащую в её основе игру в кости. Физики считают меня старым глупцом, но убеждён, что в будущем развитие физики пойдёт в другом направлении, чем до сих пор».
А. П. Дирак: «…релятивистская квантовая теория как фундамент современной науки никуда не годится».
Луи де Бройль: «Квантовая физика срочно нуждается в новых образах и идеях, которые могут возникнуть только при глубоком пересмотре принципов, лежащих в её основе».
Э. Шредингер: «Существующая квантовая картина материальной действительности сегодня так шатка и сомнительна, как это никогда ещё не было. Разрешение этого кризиса приведёт, в конечном счёте, к лучшему состоянию, чем существующий беспорядочный набор формул, составляющих предмет квантовой физики».
(Из выступления академика Н. А. Шило на Президиуме РАН, 27 мая 2003 г.).
Однако под напором конструктивистского настроя, доминанты того времени в физике, допустив недопустимое в науке - соглашательство, некоторые из них приняли участие в строительстве этой, непонятной даже самим себе, теории.
Сам Николай Александрович Шило своё мнение, по поводу, высказал так:
«…теории, представления, концепции, когда-то созданные нередко выдающимися учеными, но в последующем вошедшие в противоречие, например, с законами механики из-за несогласованности с новыми экспериментальными данными, могут долго существовать под прикрытием выдающихся имён. Эти промежуточные варианты результатов научных исследований часто тормозят прогресс в той или иной области науки».
В начале 80-х прошлого века, я обратил внимание на свечение в электронной лампе выходного каскада усилителя НЧ. Во время работы усилителя, баллон лампы светился голубым цветом. Исследовав явление, пришел к убеждению, что это излучение тормозное. То есть, излучение, сопутствующее торможению электронов, при бомбардировке ими анода лампы.
Полученный результат привёл к выводу, что и при дифракции электронов на микроструктурах различных материалов подобное, быть может. Значит, в дифракционной картинке рассеяния электронов должны быть следы не только электронов, но и квантов сопутствующего их торможению излучения, при бомбардировке ими исследуемых образцов фольги. Проба магнитом это подтвердила.
Последующий анализ результатов знаменитого опыта по рассеянию электронов, Дж. П. Томсона, выполненный по его же отчёту, приведённому в учебнике [1], проявил иное представление взаимодействия в микромире. В результатах его опыта, явно просматривался новый взгляд на дифракцию частиц. Чисто корпускулярное рассеяние, с полевым взаимодействием между движущимися электронами и атомами (молекулами) материала мишени. Что, при более внимательном анализе результатов опыта Томсона, получило полное практическое подтверждение.
Так был открыт фундаментальный закон, являющийся новой основой квантовой теории - закон Корпускулярной дифракции электронов.
Закон был открыт 16 лет тому назад. Об этом тогда было письмо в АН, с просьбой содействия в выступлении на постоянно действующем семинаре в ИОФАН, но попытка найти контакт с руководителем семинара успеха не имела. Не удается, и его публикация в научных изданиях. Например, в «ЖЭТФ», «общение», по поводу, тянулось более двух лет и закончилось отказом: «…данная работа не соответствует современному научному уровню развития физики». Таков был окончательный ответ редакции в 2008 г.
Результаты, полученные Томсоном. При анализе результатов своего эксперимента, Томсон основное внимание уделил зависимости диаметра первого кольца D1, от, ускоряющего электроны, напряжения U, и получил важную зависимость
D1 v U = Const (1)
Диаметры следующих колец Томсоном определялись путем сравнивания их с D1 [1, с. 248 - 249]. В результате были получены, не менее важные, соотношения:
D2 / D1= v 2 и D3 / D1 = 2 (2)
Появление еле заметного кольца, между D2 и D3 было приписано иной ориентации некоторых кристаллов [1, с. 250]. Его геометрия была выражена отношением к D1 как v 3.
Зависимость диаметра D1 от материалов мишени Томсоном рассматривалась поверхностно. Только в связи с геометрией кристаллической решетки вещества [1, с. 254, табл. 1], что было в согласии с тем представлением о дифракции частиц, которое уже существовало.
Дополнительный анализ результатов опыта Томсона. Дополнительный, более глубокий анализ результатов эксперимента Томсона, был проведён по его же отчету. Чтобы обнаружить факт влияния материала мишени на характер рассеяния электронов, в эксперименте Томсона, сначала это влияние нужно было выявить. С этой целью, значения, полученные в опыте, были приведены к единой величине ускоряющего напряжения U = 40 кВ. Результаты сведены в таблицу 1.
Расчет среднего приведенного диаметра кольца D1ср.п., для использовавшихся, в эксперименте, материалов мишени: золота, алюминия и платины, был проведен согласно указанной Томсоном формуле (1), следующим образом:
D1 ср.п.= (D1v U)ср./ v 40000 (3)
где: U - значение опытного ускоряющего напряжения;
D1 - диаметр первого кольца, при опытном значении напряжения.
В результате проведенной работы было выявлено, что величина диаметра первого кольца:
- во-первых, действительно зависит от материала мишени;
- во-вторых, соответствует обратному порядку изменения величин радиусов атомов, этих элементов (табл.1).
Таблица 1
Выписка из табл. 1 [1, с.254].
Сущность дифракции электронов. Движущийся электрон, попадая в какую-либо среду, с ее атомами (молекулами) взаимодействует, только не механически, по Резерфорду, а полевым образом. Если его энергия движения больше энергии захвата атомом (молекулой), пролетает мимо, испытав, лишь определенное торможение и излучив электромагнитный квант.
Каждое взаимодействие приводит к отклонению электрона от его траектории, на вполне определенный угол е. Поток электронов, после их первичного взаимодействия, отклоняясь, оставляет на экране светящийся след, в виде первого кольца D1.
В момент каждого взаимодействия электрон, тормозясь и теряя энергию, отдает ее в виде кванта электромагнитного излучения. Сопутствующее торможению излучение, так же, отклоняется, но на больший угол цн. Излучение тоже наблюдается, если оно достаточно энергетически, проектируясь на экран, в виде окружности.
След от излучения, возникший при первичном взаимодействии и наблюдал Томсон, в виде слабо выраженного кольца, между D2 и D3 Однако появление этого кольца он отнес за счет иной ориентации кристаллов [1, с. 250].
Несмотря на слабую его видимость, экспериментатор все же определил его отношение к D1 , как v3. Следующие кольца, за счет сопутствующего излучения, в отличие от тех, которые образованы электронами, назовем их волновыми, в эксперименте не наблюдались. Видимо, по причине энергетически слабого сопутствующего излучения. Зато на электронограммах современных устройств они видны хорошо.
Определенная часть электронов, за время пролета мишени, успевает повзаимодействовать повторно и с другими атомами, которые встретятся на их пути. При этом одна их часть, после двукратного взаимодействия, отклонится дважды. Другая часть, после троекратного взаимодействия отклонится трижды и т. д. Весь поток электронов, не взаимодействовавших по причине их пролета на значительном удалении от атомов, в межатомных промежутках, попадает в центр электронограммы. Все взаимодействовавшие и отклонившиеся электроны и сопутствующее их отклонению, ввиду торможения, излучение создаёт на экране дифракционную картинку, в виде концентрических окружностей, схожую (только схожую) с дифракционной картинкой света.
Таким образом, можно сделать следующие выводы:
- причиной рассеяния являются не волновые свойства частиц, а квантово-полевое их взаимодействие со структурой облучаемого ими вещества;
- рассеяние происходит не на кристаллической решетке, а на самих атомах (молекулах) вещества и носит упорядоченный и предсказуемый характер.
Закон корпускулярной дифракции электронов. Физическая закономерность, обнаруженная при дополнительном анализе результатов эксперимента Томсона, свидетельствует, что порядок рассеяния электронов определяется полевым взаимодействием движущихся частиц с неподвижными атомами вещества мишени. Наблюдения показывают, что изменяют свою траекторию только те электроны, путь которых проходит не далее поверхности атомов. Удаленный их пролет уже не приводит к значительному изменению траектории. Такие электроны образуют довольно плотное пятно в центре электронограммы. Наблюдаемое рассеяние возможно только в случае проявления очень короткодействующей силы, эффективная сфера действия, которой находится в пределах радиуса атома. Подобной силой может быть только сила, именуемая ядерной.
Полевое взаимодействие и отклонение электрона от своей траектории происходит в момент пролета им атома, вследствие действия на него тормозящей ядерной силы. Его скорость, в этот момент, может быть разложена на две составляющие. Одна составляющая будет направлена по радиусу атома - по нормали к его поверхности. Вторая - по касательной к поверхности атома. Отношение этих скоростей, первой ко второй, определяет тангенс угла отклонения электрона, в момент пролета им атома. Это отношение будет математическим выражением закона дифракции, в общем, виде.
tg цв = Vn / Vф (4)
где: Vn - нормальна скорость;
Vф - касательная скорость.
Подставив в выражение (4) значения скоростей, получим развернутую формулу закона (вывод формулы в Приложении [3]).
Для практических целей более удобна математически приведенная формула:
tg цв = v К / U Rа.3 (5)
где: U - ускоряющее напряжение, в Вольтах;
Rа. - радиус атома, в ангстремах;
К = 96 - постоянная дифракции (произведение фундаментальных постоянных).
Формула (5) точно описывает первичное взаимодействие и может быть использована для расчета диаметра только первого кольца. Потому, что только при первичном взаимодействии скорость электрона определяется ускоряющим напряжением. При вторичном взаимодействии и следующих взаимодействиях электрон, оказавшись в самом материале мишени, перестает испытывать действие внешнего электрического поля. Его скорость, подвергшаяся изменению, за счет потери им энергии на излучение, будет иной.
Подтверждение закона. Подтверждается закон опытом Томсона. Сравнивая расчетные величины углов отклонения электронов, при первичном их взаимодействии, с результатами полученными Томсоном в эксперименте, убеждаемся в достаточности подтверждения (табл. 2). Наиболее точно расчетные значения совпадают с опытными значениями у платины потому, что в ней нет примесей.
Дифракция электронов в действительности подтверждает шарообразную форму атомов (молекул), квантово-полевой принцип взаимодействий в микромире и чисто корпускулярное рассеяние частиц.
Открытый закон требует:
- перехода к новой, рациональной квантовой механике - новому фундаменту квантовой теории, исключив из нее неопределенность;
- при проектировании энергетических атомных установок, требует их расчета на все 100% энергетического эффекта ядерных реакций, т. е. включать в их энергетический баланс и энергию якобы уносимую несуществующим нейтрино;
- считать, что принцип волнового рассеяния не относится к частицам, а является свойством только света, т. е. является квантовой теорией оптики.
Таблица 2.
* Выписка из таблицы 1 [1, с. 254].
**Значения углов, указанные автором эксперимента, как не точные [1, с. 253] или полученные им путем своего расчета [1, с. 254], из таблицы исключены.
Заключение
Теперь, квантовая механика, опираясь на свой закон, оставляя незыблемыми основы принципов квантовой теории, становится доступной и совершенно понятной, даже школьникам.
А как же быть с прежним ее обоснованием? Выбросить на обочину истории науки? Нет, здесь просто имело место некоторое заблуждение. Уравнение Шредингера описывает ту систему, гамильтониан которой присутствует в этом уравнении. В данном случае оно описывает квантовую систему (её волновую функцию) относящуюся к свету.
Значит, в действительности принцип волнового распределения, при рассеянии, относится только к свету. И уравнение де Бройля, и волновая функция Шредингера - это основа квантовой теории волновой оптики. То же разделение волновой функции на половинки, четвертинки и т. д., которое показывает ее анализ, есть математическое описание явления умножения частоты (дробления периода колебаний), присущее только электромагнитным волнам, т. е. свету. Явление давно, используется в технике.
Библиография
1. Берклеевский курс физики. Портис А. Физическая лаборатория. (Пер. с англ. Под рук. Шальникова А.И. и Вайсберга А.О. ) - М.: «Наука», 1978.
2. Гуртовой Т. А. Мы не одиноки во Вселенной. Иркутск 1998 г.
3. Сатаева О, Афанасьев Т. КТО МЫ И ОТКУДА? /О. Сатаева, Т. Афанасьев. //Размышления, подкреплённые материалом из монографии «Мы не одиноки во Вселенной», - 1-е изд. - Иркутск: ИВВАИУ (ВИ), 2007. - 208 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Развитие квантовой физики: гипотеза квантов, теория атома, природа света, концепция целостности. Создание нерелятивистской квантовой механики, принципы ее интерпретации. Парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена, принцип неопределенности Гейзенберга.
реферат [94,0 K], добавлен 14.02.2009Физический смысл волн де Бройля. Соотношение неопределенности Гейзенберга. Корпускулярно-волновая двойственность свойств частиц. Условие нормировки волновой функции. Уравнение Шредингера как основное уравнение нерелятивистской квантовой механики.
презентация [738,3 K], добавлен 14.03.2016История зарождения квантовой теории. Открытие эффекта Комптона. Содержание концепций Резерфорда и Бора относительно строения атома. Основные положения волновой теории Бройля и принципа неопределенности Гейзенберга. Корпускулярно-волновой дуализм.
реферат [37,0 K], добавлен 25.10.2010Исторический путь научного исследования микрочастиц. Содержание планетарной модели атома с электронами Резерфорда и теории корпускулярно-волнового дуализма частиц веществ Луи де Бройля. Характеристика принципов неопределенности и дополнительности.
контрольная работа [22,5 K], добавлен 11.10.2010Описания детских годов, учебы в школе и университете, работы в лаборатории. Анализ первых работ Бора по исследованию колебаний струи жидкости. Исследование квантовой теории водородоподобного атома. Становление квантовой механики. Принцип дополнительности.
презентация [110,9 K], добавлен 21.02.2013Фундаментальные теории классической физики XIX-XX вв. Становление квантовой механики. Школа Нильса Бора, датского физика-теоретика, лауреата Нобелевской премии, основоположника современного научного мировоззрения. Борьба с нацизмом и атомной угрозой.
курсовая работа [603,3 K], добавлен 24.03.2016История развития квантовой теории. Квантово-полевая картина мира. Основные принципы квантово-механического описания. Принцип наблюдаемости, наглядность квантово-механических явлений. Соотношение неопределенностей. Принцип дополнительности Н. Бора.
реферат [654,4 K], добавлен 22.06.2013"Планетарная модель" атома Бора в основе квантовой механики, ее основные принципы, идеи и значение. Попытки объяснить корпускулярные и волновые свойства вещества в квантовой (волновой) механике. Анализ волновой функции и ее вероятностного смысла.
реферат [90,7 K], добавлен 21.11.2011Фундаментальные понятия квантовой механики: гипотеза де Бройля, принцип неопределённостей Гейзенберга. Квантовое состояние, сцепленность, волновая функция. Эксперимент над квантовомеханической системой: движение микрочастиц, принципы проведения измерений.
реферат [99,1 K], добавлен 26.09.2011Открытие явления фотоэффекта не вписывалось в рамки классической физики. Это привело к созданию квантовой механики. Фотоэлектрический эффект и дискретная природа света. Дифракция электронов. Применение явления корпускулярно – волнового дуализма.
реферат [39,6 K], добавлен 24.06.2008Соотношения неопределенностей Гейзенберга. Формулировка уравнения Шредингера. Частица в потенциальной яме. Ее прохождение через потенциальный барьер. Основные свойства, излучение и поглощение атома водорода. Движение электронов по заданным орбитам.
реферат [1,8 M], добавлен 21.03.2014Дуализм в оптических явлениях. Недостатки теории Бора. Дифракция частиц, рассеяние микрочастиц (электронов, нейтронов, атомов) кристаллами или молекулами жидкостей и газов. Опыты по дифракции частиц. Корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц вещества.
презентация [4,8 M], добавлен 07.03.2016- История возникновения и формирования квантовой механики и квантово-механической теории твердого тела
Экспериментальные основы и роль М. Планка в возникновении квантовой теории твердого тела. Основные закономерности фотоэффекта. Теория волновой механики, вклад в развитие квантово-механической теории и квантовой статистики А. Гейзенберга, Э. Шредингера.
доклад [473,4 K], добавлен 24.09.2019 Квантовая теория комптоновского рассеяния. Направление движения электрона отдачи. Давление света. Сериальные закономерности в спектрах атома водорода. Модель Томсона, Резерфорда. Постулаты Бора. Гипотеза де-Бройля. Элементы квантовомеханической теории.
презентация [195,5 K], добавлен 17.01.2014Понятие и содержание, классификация погрешностей по форме представления, причине появления и характеру проявления и способам измерения. Погрешность измерения и принцип неопределенности Гейзенберга, методика и подходы к ее оценке в современных условиях.
реферат [18,4 K], добавлен 09.01.2015Представление об атомах как неделимых мельчайших частицах. Опыт Резерфорда по рассеянию альфа частиц. Рассмотрение линейчатого спектра атома водорода. Идея Бора о существовании в атомах стационарных состояний. Описание основных опытов Франка и Герца.
презентация [433,4 K], добавлен 30.07.2015Определение длины волны де Бройля молекул водорода, соответствующей их наиболее вероятной скорости. Кинетическая энергия электрона, оценка с помощью соотношения неопределенностей относительной неопределенности его скорости. Волновые функции частиц.
контрольная работа [590,6 K], добавлен 15.08.2013Корпускулярная и волновая теории света. Представления Макса Планка о характере физических законов. Явление интерференции и дифракции. Распространение импульсов в упругом светоносном эфире согласно теории Гюйгенса. Закон отражения и преломления света.
реферат [25,1 K], добавлен 22.11.2012Изучение, анализ теории WAZA (Всеобщего Закона), основой которой является постулат, что все движется со скоростью света, ее роль в физике. Характеристика электрона, который представляет собой сгусток вращающегося со скоростью света электромагнитного поля.
статья [139,7 K], добавлен 03.03.2010Теория явления. Дифракция – совокупность явлений при распространении света в среде с резкими неоднородностями. Нахождение и исследование функции распределения интенсивности света при дифракции от круглого отверстия. Математическая модель дифракции.
курсовая работа [75,6 K], добавлен 28.09.2007