Об излучении атомов и молекул

Размещено на http://www.allbest.ru/

Об излучении атомов и молекул

Кочетков Андрей Викторович

Федотов Петр Викторович

Сделанный в [1] вывод о том, что действительная величина энергии фотона равна половине «энергии Эйнштейна», т.е. Е_ф = Ѕ mc² решает еще один парадокс, который замалчивается в современной науке, а именно соотношение кинетической энергии и импульса фотона.

В механике известны следующие отношения между энергией и импульсом:

Во-первых, выражение кинетической энергии через импульс [2, с. 125]:

(1)

здесь Е_к - кинетическая энергия; р - импульс; m - масса.

Второе выражение в виде:

(2)

- скорость Легко получить из уравнения Лагранжа II рода:

. (3)

Где L = (E_к + П) - функция Лагранжа, .- обобщеные скорости, q - обобщеные координаты.

Если же подставлять в приведенные формулы значения энергии и импульса фотона в современном виде, то получится несуразность.

Так как, согласно современной науке, импульс фотона равен p = mc, а энергия фотона E = mc², то из (1) следует:

 (4)

Т.е., половинное значение, никак не совпадающее с современной научной литературой, например [3]. А из второй приведенной формулы (2) получается:

(5)

Для импульса получается удвоенное значение. Что опять, не соответствует современной литературе [3].

Невозможно представить, что данных несоответствий не замечено никем, тем не менее, в современной научной литературе, данные факты несоответствий никак не объясняются. Предложения авторов данной статьи, полностью убирает указанные несуразности.

Может показаться, что, убирая одни несуразности, авторы вносят другие. Так, например, в современной научной литературе приравниваются две формулы выражающие энергию фотона [4, с. 485]:

(6)

(7)

Здесь Е - энергия фотона; с - скорость света; h - постоянная Планка; н - частота излучения.

Приравнивая правые части обоих уравнений в виде , в современной науке определяют все параметры фотона [3].

Если подставлять коэффициент Ѕ в уравнение (6), то неизбежно он должен появиться и в уравнении (7). Значит, необходимо, либо признать, что значение постоянной Планка завышено в два раза, либо каким-то другим образом трансформировать формулу .

Этот вопрос легко разрешается, если признать другую гипотезу авторов, высказанную в статье «Вывод формулы связи энергии и частоты в макро- и микромеханике» [5], в которой авторы приводят классический вывод формулы Эйнштейна о связи энергии фотона и частоты излучения, в виде

. (8)

В этом случае, коэффициент Ѕ присутствует в обоих уравнениях выражающих энергию фотона

(9)

(10)

И, таким образом, практически ничего не меняется, за исключением исправления формул выражающих энергию фотона. Так при приравнивании двух правых частей двух уравнений получим

(11)

При сокращении в обеих частях коэффициента Ѕ получим привычный вид уравнения для фотона .

Следующий вопрос, который необходимо рассмотреть - это вопрос: а, сколько все-таки излучается фотонов атомом, при переходе от возбужденного к стационарному (невозбужденному) состоянию? Этот вопрос важный, т.к. Эйнштей в своей работе [6] ясно указывал, что при излучении атом теряет энергию mc², утверждая, в явном виде, что должно излучаться обязательно два фотона.

Ответ на этот вопрос проверен экспериментально Вальтером Боте в 1924 г. [7, с. 48]

Суть эксперимента состояла в том, что Боте облучал тонкую фольгу слабым потоком рентгеновских лучей, под действием рентгеновского излучения фольга становилась источноком вторичного излучения, которое улавливалось двумя счетчиками Гейгера, установленными с двух сторон от фольги. Два счетчика с разных сторон (справа и слева) понадобились для того, чтобы определить излучается ли вторичная волна в одном направлении или в двух направлениях одновременно. Результаты эксперимента Боте однозначно показали, что вторичные волны излучаются только в одном направлении, либо вправо, либо влево, но никогда не в обоих направлениях одновременно.

Результаты опытов Боте однозначно говорят, что излучение фотонов в реальности просходит отдельными фотонами, а предположение Эйнштейна, что одновременно излучаются два фотона в противоположных направлениях это чисто методический прием, который понадобился Эйнштейну для обоснования тезиса, что после акта излучения атом остается в состоянии инерционного движения. Т.к., специальная теория относительности, на основе которой Эйнштейн выводил связь энергии и излучения, не предполагает переход от равномерного к ускоренному движению, Эйнштейн и ввел постулат о том, что излучение идет в две противоположные стороны, хотя это не имеет отношение к реальности.

Последнее, что стоит рассмотреть в рамках обсуждения это вопрос о причинах броуновскго движения. В современной научной литературе данный вопрос обходят глухим молчанием. Во всех учебниках и любой литературе посвященной вопросам теплоты говорится, что атомы нагретого вещества совершают хаотическое движение. Причем, чем выше нагрев (температура), тем быстрее движутся атомы вещества. А на вопрос, почему атомы нагретого вещества движутся, в соответствии с температурой, никак не объясняется. Просто постулируется, что чем выше температура, тем выше скорость движения атомов. А каким образом тепловая энергия перетекает в энергию движения, никак не комментируется.

Тем не менее, ответ очевиден. Причина броуновского движения в реакции на излучение. В любом нагретом веществе происходит постоянный обмен между излучением и атомами вещества. Любой атом, нагретый до любой температуры выше абсолютного нуля, излучает фотоны, в момент излучения атом испытывает отдачу и тем самым получает некоторый импульс движения. С другой стороны, при поглощении фотона излученного другим атомом, он также воспринимает импульс поглощенного фотона. Т.к., при излучении, также как и при поглощении фотона, атомом не существует выделенного направления, то движение атома после взаимодействия с фотонами равномерно распределены в пространстве (все направления равновероятны). А т.к., акты испускания и поглощения фотонов случайны по времени, то и движения атомов полностью хаотичны. И что еще важнее, это то, что чем больше нагрев, тем более энергичные фотоны излучаются атомами. А чем больше энергия излученных (поглощенных) фотонов, тем больше импульсы, полученные атомами в процессе взаимодействия с фотонным излучением.

Выводы.

Вывод сделанный в статье [1], что энергия фотона равна половине «энергии Эйнштейна», Е_ф = Ѕ mc², полностью коррелирует с выводом сделанным авторами в другой статье, что в уравнение излучения черного тела (формулу Планка) должно входить выражение Е_из = Ѕ hv, также с коэффициентом Ѕ.

Эксперименты Боте, проведенные в 1924 г., ясно показывают, что атом в реальности излучает один единственный фотон, а не два как принято в статье Эйнштейна, и неявно подразумевается в современной литературе.

Т.к., при излучении одного фотона атом будет испытывать отдачу, значит, атомы, излучающие фотоны, не останутся неподвижными, а будут двигаться с некоторыми скоростями. Причем, скорости получаемые атомами будут строго соответствовать энергии излучаемых фотонов. Т.о. становится, возможным объяснить причину броуновского движения атомов нагретого вещества, в том числе и атомов газов. При этом т.к. время испускания фотонов атомами случайно, а направления испускания фотонов, а значит и направление импульсов отдачи, равновероятны в любых направлениях, естественным следствием этого является хаотичность движения атомов в процессе броуновского движения.

Список литературы

энергия фотон импульс излучение

1. Кочетков А.В., Федотов П.В. Энергия фотона или энергия излучений: уточненный вид формулы А. Эйнштейна // Интернет-журнал «Науковедение» Том 7, № 6 (2015) http://naukovedenie.ru/PDF/71TVN615.pdf (доступ свободный).

2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Механика. т. I. М.: Наука, 1979, 520 с.

3. Окунь Л.Б. Понятие массы (Масса, энергия, относительность) (Методические заметки) // УФН. - 1989. - Т. 158. - С. 511-530.

4. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. 5-е изд. М.: ACADEMA, 2005. 720 с.

5. Кочетков А.В., Федотов П.В. Вывод формулы связи энергии и частоты в макро- и микромеханике // Интернет-журнал «Науковедение». 2014. № 3. [Электронный ресурс]. URL: http://naukovedenie.ru_90TVN314.

6. Эйнштейн А. Собрание научных трудов в 4-х томах. Т. 1. С. 36-38.

7. Сивухин Д.В. Общий курс физики Атомная физика. т. V. ч. 1 М.: Наука, 1986, 426 с.

Размещено на Allbest.ru