Фотон на месте стать не может,Его без движенья совесть гложет
Ну, причем тут фотон (фотон – от лат. photon) и гравитация?
С таким негодующим вопросом набросятся на меня боевая рать физиков, а глядя на эпиграф, и лирики тоже.
С окончательными выводами не спешим, начинаем исследовать эту удивительную и многогранную частицу-волну фотон.
Сегодня мы понимаем, что все окружающие нас излучения можно разделить на составляющие их частицы. К примеру, всем известно, что свет в конечном итоге состоит из фотонов. Фотону как квантовой частице свойственен корпускулярно-волновой дуализм: в одних случаях он ведет себя как материальная частица, а в других, как электромагнитная волна. А если мы углубимся в познания квантовой физики, то обнаружим, что фотон по своей природе не является, вообще-то говоря, ни тем и не другим.
Фотон, с одной стороны, демонстрирует свойства волны в явлениях дифракции и интерференции в масштабах, сравнимых с длиной волны самого фотона. Например, одиночные фотоны, проходящие через двойную щель, создают интерференционную картину, определяемую уравнениями Максвелла. С другой стороны, эксперименты показывают, что фотон не короткий импульс электромагнитного излучения, например, он не может быть разделен на несколько пучков оптическими делителями лучей. Фотон ведет себя как частица, которая излучается или поглощается целиком объектами, размеры которых много меньше его длины волны, например, атомными ядрами, или электронами.
Свое название фотон получил от греческого слова φῶς, «phōs» (свет). Понятие было введено химиком Гилбертом Льюисом в 1926 году, который опубликовал теорию, в которой фотоны считались «несоздаваемыми» и «неразрушимыми». Теория Льюиса не принесла лавров ее создателю, так как находилась в противоречии с экспериментами, но термин фотон физикам понравился и вошел в научную литературу.
Вокруг данной волны (частицы) на протяжении 20 века, кипели такие страсти, что мне невольно подумалось, что за этими страстями был потерян один из важнейших признаков, который должен отождествляется с ней, как с переносчиком гравитационного взаимодействия.
Забегая на мгновение вперед, скажу, что еще в 1960 году американскими учеными Паундом и Ребке был выполнен тончайший эксперимент, в котором было показано: «фотон (квант электромагнитной энергии) обладает также гравитационной массой, которая равна инертной массе m = hv/c2» [7, стр. 39].
В нашем случае, совсем не важно, чего в фотоне больше – частицы или волны, главное - он переносит энергию.
Энергия фотона e зависит от частоты излучения ν:
e = hν
где h = 6,626 · 10-34 Дж·с – постоянная Планка.
Свет представляет собой распространение в пространстве фотонов, которые ведут себя как поток особых частиц.
Фотон обладает массой и импульсом. Наличие у фотона массы m вытекает из общей взаимосвязи между энергией и массой, введенной в 1900 году французским математиком Анри Пуанкаре.
e = mc2 (с – скорость света в вакууме)
m = e/c2
Для фотона е = ep = hν, откуда масса фотона равна:
mp = hν/c2
Фотон представляет собой как элементарная частица, но не имеющая массы покоя m0. Массу фотона следует считать полевой массой. Это означает, что свет обладает массой, связанной с электромагнитным полем световой волны.
Помимо энергии и массы фотон обладает импульсом рp. Импульс фотона был обнаружен экспериментально А. Комптоном, в 1927 году, за эту работу он был удостоен Нобелевской премии по физике. Связь энергии фотона с его импульсом вытекает из общей формулы теории относительности:
Для фотона m0 = 0 и
mp - масса фотона
Итак, фотон, подобно любой движущейся частице или телу, обладает энергией, массой и импульсом. Вот эти три важные физические величины можно назвать корпускулярными характеристиками фотона:
ep = hν; mp = hν/c2; pp = hν/c
Подобно любой вещественной частице фотон способен переносить энергию, и соответственно, массу.
Это очень важно на данном этапе рассуждения и моя попытка, присвоения фотону «чужих», не родственных ему свойств переноса сил тяготения, должна увенчаться успехом.
Действие гравитации между двумя телами – это есть переброска энергии (массы) от одного тела к другому.
Фотон, по своим техническим (паспортным) характеристикам, вполне может исполнять роль переносчика или перевозчика энергии.
Следуя логике и зная, что фотон переносит энергию, почему бы нам, не возложить на него функцию транспорта гравитации. Нет, не нам – природе! Тем более, что кто-то или что-то эту гравитацию переносит, а фотон – это самая распространённая и многочисленная частица во Вселенной.
Вот здесь перед нами возникают две серьезные трудности.
1-я трудность – отдача.
Приведу цитату из авторитетного источника, изданного в прошлом веке и предназначенного для студентов университетов: «Если какое-либо первоначально покоившееся тело, испускает в определенном направлении электромагнитные волны, то это тело получает импульс GT=-GП, направленный в сторону, противоположную излучению, и равную импульсу, унесенному излучением. Это явление подобно «отдаче» ружья при выстреле» [11].
Подобные формулировки встречаются в каждом учебнике по физике.
Итак, две трудности, два барьера, связанные непосредственно с фотоном, которые пока не позволяют его признать полноценным героем, который мог бы стать переносчиком гравитации.
Присутствие этих трудностей не позволяло и не позволяет до сих пор ученым распространить влияние электромагнитных волн на гравитацию. Стереотип мышления, перенесенный автоматом механики Ньютона в микромир. Стереотип мышления, выработанный неправильным представлением происходящих процессов, связанных с частицами, не имеющих массы покоя и движущихся со скоростью света. Квантовое поведение фотона не доступно визуализации и конфликтует со здравым смыслом.
В физике сложилось парадоксальное явление – Солнце, с одной стороны, притягивает Землю, а с другой, создает на нее давление! Давление света, предсказанное Кеплером и Максвеллом, а потом якобы доказанное экспериментально П. Лебедевым в 1900 году, в большей степени давит на физиков. В природе никогда не наблюдается антагонизмов и противоположностей одновременно. Две силы, создаваемые одним источником, не могут и не должны быть направлены навстречу друг другу. Притом, одна сила, с помощью которой Солнце притягивает Землю, превосходит вторую (силу давления) в 1013 (десять триллионов) раз!
Вакуум в экспериментах Лебедева достигал 10-4 мм рт. ст., при таком разрежении невозможно было отстроиться от радиационного давления молекул воздуха. (С анализом опыта Лебедева и выводами можно познакомиться на сайте автора, статьи: «Давление света» и «Еще раз о давлении света».
В 1927 году H. Мышкин опубликовал в журналах Русского физико-химического общества сенсационные результаты своих экспериментов по воздействию света на крутильные весы - устройство, реагирующее на малейшие изменения гравитации. Сенсация заключалась в том, что свет проявлял свойство притяжения, а не отталкивания! В начале 1970-х годов ульяновский инженер В. Беляев экспериментировал с крутильным маятником и обнаружил тот же эффект! В начале 90-х годов москвич Е. Демин, возможно, ничего не зная о своих предшественниках, подал заявку на открытие эффекта притяжения света! В 2006 году очередным экспериментом, опровергающим давление света отметился В.Е. Костюшко. Его крутильный маятник превосходил по точности маятник Лебедева на два порядка.
Все эксперименты говорят об одном: давление света является не доказанным, а точнее – оно не существует.
Чтобы разобраться с первой трудностью, разделим гравитационное взаимодействие на две составляющие: гравитацию источника и гравитацию приемника, и будем их рассматривать отдельно, прицельно, целенаправленно. Попутно продолжим непростой разговор о фотоне.
Назад Вперед
gennady-ershov.ru
Фотон - это наш способ описать квант электромагнитного взаимодействия.
В природе есть четыре фундаментальные взаимодействия. Два из них (сильное и слабое) проявляются только на внутриатомноом уровне и поэтому нам сейчас не интересны. А вот два других - это то, с чем мы сталкиваемся постоянно: электромагнитное и гравитационное. И как учит нас теория, всякое взаимодействие передаётся своими переносчиками - квантами соответствующего поля. Это такие объекты (можно называть их "частицами", если угодно), которые как раз и реализуют эффект притяжения или отталкивания тел - то, чем, собсно, и является "взаимодействие". Так что само взаимодействие представляет собой испускание соответствующих квантов одним из участников оного и его поглощение другим.
Переносчики электромагнитного поля назвали фотонами.
Собсно, на этом можно было бы и закончить лекцию про то, что такое фотон. Но фотоны слишком важный объект и теории, и практики, так что продолжим.
Для начала немного о корпускулярно-волновом дуализме. Волна или частица - это, если вдуматься, лишь наш способ описать объект. Потому что разные слова человечество придумало давно, а вот с тем, что такое фотон (как и другие похожие объекты), столкнулось совсем недавно. Поэтому приходится новые, не привычные нам сущности описывать тем языком, теми словами, которые есть. Так что "волна" и "частица" - это привычные термины в применении к непривычному объекту. И описывают лишь какую-то одну сторону этого сложного объекта. Фактически отражают лишь наш способ регистрации его свойств, в зависимости от которого (способа) проявляется одна сторона сущности объекта или другая.
Вот для фотона это всё работает в полный рост. Как раз на фотоне корпускулярно-волновой дуализм и был обнаружен.
Во-первых, в зависимости от условий эксперимента фотоны проявляют как корпускулярную природу, так и волновую. Волновая приода света известна со времён Ньютона (да-да, сам Ньютон тоже рассматривал свет как волны, просто он не смог объяснить с этой точки зрения прямолинейность распространения света; это сделал Гюйгенс). С другой стороны, рассмотрение света исключительно как волн не объясняло многих вещей. Самое главное - не объясняло законов излучения и не объясняло фотоэффекта.
Во-вторых, всякий переносчик взаимодействия переносит ещё и энергию. Фотоны не исключения. И для них энергия оказалась жёстко связанной с частотй электромагнитной волны: E = hυ. Именно с этим свойством фотона, с тем, что энергия переносится порциями (квантами; откуда, собсно, и пошёл сам термин...) связана и термодинамика теплового излучения, и фотоэффект. За что Планк и Эйнштейн и получили свои премии.
Ну в общем вот это и есть история фотона. Это переносчик электромагнитного взаимодействия, энергия которого описывается формулой Планка, и который может, в зависимости от условий наблюдения, проявлять как свою волновую сущность, так и корпускулярную.
www.bolshoyvopros.ru
Образование фотона можно представить как результат колебаний в эфире возбужденной (^^)электронной оболочки атома
Фотон - элементарная частица с нулевой массой покоя не обладающая электрическим зарядом. Квантовое число L=0 (спин = 1) - группа фотона, подгруппа фотона, электрический заряд 0 (систематизация по полевой теории элементарных частиц).
Полевая теория элементарных частиц рассматривает фотон как одиночную волну переменного электромагнитного поля, движущуюся со скоростью света. У фотона отсутствуют постоянные поля, поэтому его масса покоя равна нулю, а вся энергия сосредоточена в переменном электромагнитном поле. Линейные размеры фотона определяются его длиной волны.
У фотона нет возбужденного состояния такого, как у других элементарных частиц, поскольку внутри фотона электромагнитное поле не вращается. По аналогичной причине у фотона отсутствует квантование поляризации электромагнитного поля.
Квантовая теория рассматривает фотон как квант электромагнитного излучения и считает его переносчиком электромагнитных взаимодействий элементарных частиц в виртуальном состоянии (в нарушение закона сохранения энергии).
В соответствии со Стандартной Моделью, фотоны ответственны за наличие всех электрических и магнитных полей, а само существование фотонов следует из симметрии физических законов относительно пространства и времени.
В процессе проведенных различными авторами исследований были выяснены основные свойства света и его элементарной составляющей – фотона. Свойства эти таковы.
согласно закону Планка пропорциональна частоте:
Е = hν, где h = 6,62·10–34 Дж·с – постоянная Планка; ν – частота.
обычном луче (круговая поляризация), поскольку различные атомы излучают свет в различные моменты времени и отдельные порции света излучаются независимо друг от друга.
либо – 1.
массой.
вакууме прямолинейно и обладают постоянной скоростью, что делает их подобными потоку частиц.
позволило считать фотоны волнами.
взаимно перпендикулярно поляризованные фотоны не интерферируют.
Все ранее разработанные различными авторами модели фотона не удовлетворяют по совокупности перечисленным свойствам, созданные же теории ограничиваются не противоречивым описанием свойств фотона и света в целом, но не вскрывают структуру фотона и не объясняют, почему свет обладает именно такими свойствами.
Все указанные выше свойства света легко объясняются на эфиродинамической вихревой основе. Образование фотона можно представить как результат колебаний в эфире возбужденной электронной оболочки атома. Электронная оболочка атома представляет собой присоединенный вихрь эфира, достаточно упругий. Если по ней нанесен удар, то на ней возникают горбы и впадины, которые совершают колебания вокруг центра атома. Совершая колебания, возбужденная винтовая вихревая оболочка в прилегающих к ее поверхности слоях эфира возбуждает винтовые струи, причем направление тока эфира в струе совпадает с направлением тока эфира в поверхностных слоях оболочки. Это легко объяснимо, поскольку давление эфира на набегающей стороне оболочки больше, чем в невозмущенной среде. Винтовая струя эфира создает в окружающем эфире смещение в продольном относительно струи направлении. Такая струя соответствует элементарному винтовому дуплету в гидромеханике. Как и в каждом газе, дуплет создает вихревое течение среды. Однако поскольку струя эфира имеет винтовой характер, то и созданный элементарный вихрь также будет иметь винтовую структуру.
Путаница ужасная. Масса покоя фотона не равна нулю. Из фотонов состоит в частности электрон, который генерирует фотоны, излучая их в виде своей массы. В электроне составляющие фотон магнитные и электрические поля входят в общие магнитное и электрическое поля и становятся общими. А параметры движущегося электромагнитного поля в виде массы или заряда вообще измерить трудно. Фотон представляет группу (сумму) квантов, то есть минимальных порций энергии. И эти группы могут следовать друг за другом с определенной периодичностью. Например, свет (фотоны) электрической лампочки, следуют друг за другом с частотой 50 Гц. Длина фотона, то есть количество квантов в нем, зависит от напряжения на лампочке. Группы могут быть длиннее или короче, а соответственно этому и промежутки между порциями энергии будут короче или длиннее, так как период следования остается одним и тем же. Если изменить частоту питающего напряжения, то изменится и частота следования фотонов, а его длина опять может быть различной. В радиолокации частота фотонов задается скважностью импульсов генератора. В радиовещании – несущей частотой. Так что линейные размеры фотона зависят не от длины волны его, а от количества самых маленьких порций энергии в нем. КВАНТ. То что все буквально все дальнодействующие взаимодействия осуществляются при помощи фотонов никак не перечит здравому смыслу. И то, что фотон или даже квант могут куда-то исчезнуть или из ниоткуда возникнуть кажется неверным. Они в отличие от нас чтут закон сохранения природы.
Казалось бы, гравитационный радиус для фотона - понятие бессмысленное, так как не существует системы отсчёта, в которой фотон покоится. Но при взаимодействии фотона с мишенью такая система отсчёта появляется (система отсчета мишени). В это мгновение в выражении для полной энергии взаимодействия фотона с мишенью необходимо учитывать не только кинетическую энергию фотона 
, но и потенциальную энергию фотона 
.([1]) Найдём, чему она равна. Будем действовать по аналогии с потенциальной энергией массивных частиц. Для однородного массивного шара радиусом 
его собственная гравитационная энергия находится из уравнения тяготения Ньютона и имеет вид 
, где 
— гравитационная постоянная, 
— масса шара, — его радиус. Но у фотона массы нет. Для фотона в это уравнение вместо массы нужно подставить величину импульса фотона, делённого на скорость света, то есть 
. Тогда гравитационная энергия фотона при его взаимодействии с мишенью будет иметь следующий вид: 
, где необходимо сопоставить с длиной волны фотона 
. Полная энергия фотона при его взаимодействии с мишенью равна сумме кинетической и потенциальной энергий и имеет следующий вид
Нетрудно видеть, что величина 
для фотона является аналогом гравитационного радиуса 
для массивной частицы. Таким образом, сталкивая фотоны с мишенью при 
, мы сгенерируем возникновение черных дыр. Смотрите также статью Планковская длина (1-е обоснование).
С точки зрения полевой теории элементарных частиц:
Владимир Горунович ([2] и [3])/Vladimir Gorunovich [4]
Ацюковский В.А. Общая эфиродинамика.Моделирование структур вещества и полей на основе представлений о газоподобном эфире.Издание второе. М.: Энергоатомиздат, 2003. 584 с.
www.wikiznanie.ru
| Адроны | msimagelist>|
| Альфа-распад | msimagelist>|
| Альфа-частица | msimagelist>|
| Аннигиляция | msimagelist>|
| Антивещество | msimagelist>|
| Антинейтрон | msimagelist>|
| Антипротон | msimagelist>|
| Античастицы | msimagelist>|
| Атом | msimagelist>|
| Атомная единица массы | msimagelist>|
| Атомная электростанция | msimagelist>|
| Барионное число | msimagelist>|
| Барионы | msimagelist>|
| Бета-распад | msimagelist>|
| Бетатрон | msimagelist>|
| Бета-частицы | msimagelist>|
| Бозе – Эйнштейна статистика | msimagelist>|
| Бозоны | msimagelist>|
| Большой адронный коллайдер | msimagelist>|
| Большой Взрыв | msimagelist>|
| Боттом. Боттомоний | msimagelist>|
| Брейта-Вигнера формула | msimagelist>|
| Быстрота | msimagelist>|
| Векторная доминантность | msimagelist>|
| Великое объединение | msimagelist>|
| Взаимодействие частиц | msimagelist>|
| Вильсона камера | msimagelist>|
| Виртуальные частицы | msimagelist>|
| Водорода атом | msimagelist>|
| Возбуждённые состояния ядер | msimagelist>|
| Волновая функция | msimagelist>|
| Волновое уравнение | msimagelist>|
| Волны де Бройля | msimagelist>|
| Встречные пучки | msimagelist>|
| Гамильтониан | msimagelist>|
| Гамма-излучение | msimagelist>|
| Гамма-квант | msimagelist>|
| Гамма-спектрометр | msimagelist>|
| Гамма-спектроскопия | msimagelist>|
| Гаусса распределение | msimagelist>|
| Гейгера счётчик | msimagelist>|
| Гигантский дипольный резонанс | msimagelist>|
| Гиперядра | msimagelist>|
| Глюоны | msimagelist>|
| Годоскоп | msimagelist>|
| Гравитационное взаимодействие | msimagelist>|
| Дейтрон | msimagelist>|
| Деление атомных ядер | msimagelist>|
| Детекторы частиц | msimagelist>|
| Дирака уравнение | msimagelist>|
| Дифракция частиц | msimagelist>|
| Доза излучения | msimagelist>|
| Дозиметр | msimagelist>|
| Доплера эффект | msimagelist>|
| Единая теория поля | msimagelist>|
| Зарядовое сопряжение | msimagelist>|
| Зеркальные ядра | msimagelist>|
| Избыток массы (дефект массы) | msimagelist>|
| Изобары | msimagelist>|
| Изомерия ядерная | msimagelist>|
| Изоспин | msimagelist>|
| Изоспиновый мультиплет | msimagelist>|
| Изотопов разделение | msimagelist>|
| Изотопы | msimagelist>|
| Ионизирующее излучение | msimagelist>|
| Искровая камера | msimagelist>|
| Квантовая механика | msimagelist>|
| Квантовая теория поля | msimagelist>|
| Квантовые операторы | msimagelist>|
| Квантовые числа | msimagelist>|
| Квантовый переход | msimagelist>|
| Квант света | msimagelist>|
| Кварк-глюонная плазма | msimagelist>|
| Кварки | msimagelist>|
| Коллайдер | msimagelist>|
| Комбинированная инверсия | msimagelist>|
| Комптона эффект | msimagelist>|
| Комптоновская длина волны | msimagelist>|
| Конверсия внутренняя | msimagelist>|
| Константы связи | msimagelist>|
| Конфайнмент | msimagelist>|
| Корпускулярно волновой дуализм | msimagelist>|
| Космические лучи | msimagelist>|
| Критическая масса | msimagelist>|
| Лептоны | msimagelist>|
| Линейные ускорители | msimagelist>|
| Лоренца преобразования | msimagelist>|
| Лоренца сила | msimagelist>|
| Магические ядра | msimagelist>|
| Магнитный дипольный момент ядра | msimagelist>|
| Магнитный спектрометр | msimagelist>|
| Максвелла уравнения | msimagelist>|
| Масса частицы | msimagelist>|
| Масс-спектрометр | msimagelist>|
| Массовое число | msimagelist>|
| Масштабная инвариантность | msimagelist>|
| Мезоны | msimagelist>|
| Мессбауэра эффект | msimagelist>|
| Меченые атомы | msimagelist>|
| Микротрон | msimagelist>|
| Нейтрино | msimagelist>|
| Нейтрон | msimagelist>|
| Нейтронная звезда | msimagelist>|
| Нейтронная физика | msimagelist>|
| Неопределённостей соотношения | msimagelist>|
| Нормы радиационной безопасности | msimagelist>|
| Нуклеосинтез | msimagelist>|
| Нуклид | msimagelist>|
| Нуклон | msimagelist>|
| Обращение времени | msimagelist>|
| Орбитальный момент | msimagelist>|
| Осциллятор | msimagelist>|
| Отбора правила | msimagelist>|
| Пар образование | msimagelist>|
| Период полураспада | msimagelist>|
| Планка постоянная | msimagelist>|
| Планка формула | msimagelist>|
| Позитрон | msimagelist>|
| Поляризация | msimagelist>|
| Поляризация вакуума | msimagelist>|
| Потенциальная яма | msimagelist>|
| Потенциальный барьер | msimagelist>|
| Принцип Паули | msimagelist>|
| Принцип суперпозиции | msimagelist>|
| Промежуточные W-, Z-бозоны | msimagelist>|
| Пропагатор | msimagelist>|
| Пропорциональный счётчик | msimagelist>|
| Пространственная инверсия | msimagelist>|
| Пространственная четность | msimagelist>|
| Протон | msimagelist>|
| Пуассона распределение | msimagelist>|
| Пузырьковая камера | msimagelist>|
| Радиационный фон | msimagelist>|
| Радиоактивность | msimagelist>|
| Радиоактивные семейства | msimagelist>|
| Радиометрия | msimagelist>|
| Расходимости | msimagelist>|
| Резерфорда опыт | msimagelist>|
| Резонансы (резонансные частицы) | msimagelist>|
| Реликтовое микроволновое излучение | msimagelist>|
| Светимость ускорителя | msimagelist>|
| Сечение эффективное | msimagelist>|
| Сильное взаимодействие | msimagelist>|
| Синтеза реакции | msimagelist>|
| Синхротрон | msimagelist>|
| Синхрофазотрон | msimagelist>|
| Синхроциклотрон | msimagelist>|
| Система единиц измерений | msimagelist>|
| Слабое взаимодействие | msimagelist>|
| Солнечные нейтрино | msimagelist>|
| Сохранения законы | msimagelist>|
| Спаривания эффект | msimagelist>|
| Спин | msimagelist>|
| Спин-орбитальное взаимодействие | msimagelist>|
| Спиральность | msimagelist>|
| Стандартная модель | msimagelist>|
| Статистика | msimagelist>|
| Странные частицы | msimagelist>|
| Струи адронные | msimagelist>|
| Субатомные частицы | msimagelist>|
| Суперсимметрия | msimagelist>|
| Сферическая система координат | msimagelist>|
| Тёмная материя | msimagelist>|
| Термоядерные реакции | msimagelist>|
| Термоядерный реактор | msimagelist>|
| Тормозное излучение | msimagelist>|
| Трансурановые элементы | msimagelist>|
| Трек | msimagelist>|
| Туннельный эффект | msimagelist>|
| Ускорители заряженных частиц | msimagelist>|
| Фазотрон | msimagelist>|
| Фейнмана диаграммы | msimagelist>|
| Фермионы | msimagelist>|
| Формфактор | msimagelist>|
| Фотон | msimagelist>|
| Фотоэффект | msimagelist>|
| Фундаментальная длина | msimagelist>|
| Хиггса бозон | msimagelist>|
| Цвет | msimagelist>|
| Цепные ядерные реакции | msimagelist>|
| Цикл CNO | msimagelist>|
| Циклические ускорители | msimagelist>|
| Циклотрон | msimagelist>|
| Чарм. Чармоний | msimagelist>|
| Черенковский счётчик | msimagelist>|
| Черенковсое излучение | msimagelist>|
| Черные дыры | msimagelist>|
| Шредингера уравнение | msimagelist>|
| Электрический квадрупольный момент ядра | msimagelist>|
| Электромагнитное взаимодействие | msimagelist>|
| Электрон | msimagelist>|
| Электрослабое взаимодействие | msimagelist>|
| Элементарные частицы | msimagelist>|
| Ядерная физика | msimagelist>|
| Ядерная энергия | msimagelist>|
| Ядерные модели | msimagelist>|
| Ядерные реакции | msimagelist>|
| Ядерный взрыв | msimagelist>|
| Ядерный реактор | msimagelist>|
| Ядра энергия связи | msimagelist>|
| Ядро атомное | msimagelist>|
| Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) | msimagelist>
nuclphys.sinp.msu.ru
Слово фотон является одним из самых запутанных и неправильно используемых слов в физике. Вероятно, гораздо больше, чем другие слова в физике, он используется с несколькими различными значениями, и можно только попытаться найти, какой из них подразумевается на основе источника и контекста сообщения.
Фотон, который экспериментатор экспериментальной спектроскопии использует для объяснения того, как спектры связаны с атомами и молекулами, - это другое понятие, которое экспериментаторы квантовой оптики фотонов говорят о том, когда объясняют их эксперименты. Они отличаются от фотона, о котором говорят опытные источники энергии, и есть еще другие фотоны, о которых говорят теоретики высоких энергий. Вероятно, есть еще больше вариантов (и бесчисленных личных модификаций).
Этот термин был введен Г. Н. Льюисом в 1926 году для понятия «атом света»:
> ... могло возникнуть соблазн принять гипотезу о том, что мы имеем дело с новым типом атома, идентифицируемым сущностью, незаменимой и нерушимой, которая действует как носитель лучистой энергии и, после поглощения, сохраняется как существенная составляющей поглощающего атома до тех пор, пока он не будет снова отправлен снова с новым количеством энергии ...
Поэтому я беру на себя смелость предложить этот гипотетический новый атом, который не является светом, но играет важную роль в каждом процессе излучения, имени фотона.
http://www.nobeliefs.com/photon.htm
http://dx.doi.org/10.1038/118874a0
Насколько я знаю, этот оригинальный смысл слова photon больше не используется, потому что все современные варианты позволяют создавать и уничтожать фотоны.
Фотон, экспериментатор в видимой-УФ-спектроскопии обычно говорит об объекте, который имеет определенную частоту ν ν и определенная энергия h ν час ν ; его размер и положение неизвестны, возможно, не определены; но он может поглощаться и выделяться молекулой.
Фотон, экспериментатор в квантовой оптике (исследования корреляции обнаружения), как правило, говорит о намеренно загадочном «квантовом объекте», который является более сложным: он не имеет определенной частоты, имеет несколько определенное положение и размер, но может охватывать весь экспериментальный аппарат и только выглядит как локализованная частица, когда она обнаруживается в детекторе света.
Фотон, о котором говорит экспериментатор с высокой энергией, представляет собой небольшую частицу, которую невозможно увидеть на фотографиях треков частиц и их событий рассеяния, но позволяет легко объяснить кривизну треков частиц материи с общей точкой происхождения в рамках сохранения энергии и импульса (например, появление пары противоположно заряженных частиц или комптоновское рассеяние). Этот фотон имеет обычно определенный импульс и энергию (следовательно, также определенную частоту) и довольно определенную позицию, поскольку он участвует в довольно локализованных событиях рассеяния.
Теоретики используют слово фотон с несколькими значениями. Общим знаменателем является математика, используемая для описания электромагнитного поля и его взаимодействия с веществом. Некоторые особые квантовые состояния электромагнитного поля - так называемые состояния Фока - ведут себя математически таким образом, что позволяют использовать язык «фотонов как счетные вещи с определенной энергией». Точнее, есть состояния EM-поля, которые можно указать, указав бесконечный набор неотрицательных целых чисел. Когда одно из этих чисел изменяется на единицу, это описывается фигурой речи как «создание фотона» или «разрушение фотона». Этот способ описания состояния позволяет легко вычислить полную энергию системы и ее частотное распределение. Однако такой фотон нельзя локализовать, кроме всей системы.
В общем случае состояние ЭМ поля не имеет такого особого вида, а число фотонов само по себе не определено. Это означает, что основным объектом математической теории электромагнитного поля является не набор точечных частиц с определенным числом членов, а сплошное электромагнитное поле. Фотоны - это просто фигура речи, полезная, когда поле имеет особый вид.
Теоретики все еще много говорят о фотонах, частично потому, что:
он довольно укоренен в учебном плане и учебниках по историческим и инерционным причинам;
экспериментаторы используют его для описания своих экспериментов;
частично потому, что он производит хорошее впечатление на людей, читающих популярные счета физики; трудно говорить интересно о ψ ψ функции или пространства Фока, но легко говорить о «частицах света»;
частично из-за того, как учится метод диаграммы Фейнмана .
(На диаграмме Фейнмана часто вводится волновая линия в пространстве-времени как представляющая фотон, но эти диаграммы являются расчетным пособием для теории возмущений для сложных уравнений поля, волнистая линия на диаграмме Фейнмана необязательно представляет действительную точечную частицу, движущуюся через пространство-время. Диаграмма вместе с фотоном, на который она ссылается, является просто полезным графическим представлением некоторых сложных интегралов.)
Обратите внимание на необходимость концепции фотона
Многие известные эксперименты, ранее рассматриваемые в качестве доказательств для фотонов, позднее были объяснены качественно или полуколичественно на основе теории волн (классическая теория электромагнитных волн, иногда с добавлением уравнения Шредингера). Это, например, фотоэффект , комптоновское рассеяние , излучение черного тела и, возможно, другие.
Всегда существовала группа меньшинств физиков, которая вообще избегала концепции фотона для такого рода явлений и предпочла идею, что возможности теории ЭМ не исчерпываются. Ознакомьтесь с этими документами для нефотонных подходов к физике:
Р. Кидд, Дж. Ардини, А. Антон, Эволюция современного фотона, Ам. J. Phys. 57, 27 (1989) http://www.optica.machorro.net/Lecturas/ModernPhoton_AJP000027.pdf
А. В. Раман, Классический вывод комптон-эффекта. Indian Journal of Physics, 3, 357-369. (1928) http://dspace.rri.res.in/jspui/bitstream/2289/2125/1/1928%20IJP%20V3%20p357-369.pdf
Тревор У. Маршалл, Эмилио Сантос: миф о фотоне, Арксив (1997) http://arxiv.org/abs/quant-ph/9711046v1
Тимоти Х. Бойер, Вывод спектра излучения черного тела без квантовых предположений, Phys. Rev. 182, 1374 (1969) http://dx.doi.org/10.1103/PhysRev.182.1374
askentire.net
Фото́н — серия специализированных космических аппаратов (спутников), разработанных ЦСКБ-Прогресс и применяющихся для технологических и научных исследований.
Работы по созданию спутника начались в 1983 году. Первый пуск космического аппарата был произведён 16 апреля 1988 года с космодрома Плесецк. В общей сложности было произведено 15 пусков, 14 из которых были удачными и один завершился взрывом ракеты-носителя на 29 секунде полёта.
Первая серия спутников включала в себя 12 аппаратов, после чего к названию серии добавилась буква М (Фотон-М) и нумерация началась опять с единицы. Фотон-М отличается от предшествующей модели увеличенным вдвое среднесуточным энергопотреблением научной аппаратуры, расширенными сервисными возможностями, связанными с контролем бортовой и научной аппаратуры, доработанной системой терморегулирования.
После вывода на рабочую орбиту «Фотон» ориентируется в орбитальной системе координат, затем происходит отключение системы управления и космический аппарат осуществляет неориентированный полёт, за счёт чего обеспечивается благоприятная гравитационная обстановка на борту. После выполнения научной программы производится ориентация аппарата и спуск спускаемого модуля на Землю.
В частности проводятся эксперименты в области получения полупроводниковых и оптических материалов, молекулярных структур, выращивания кристаллов, определения уровня микроускорений, клеточной биологии, воздействия факторов околоземного космического пространства (вакуум, радиация и др.) на объекты, возвращаемые на Землю и пр.
В проведении экспериментов на космических аппаратах серии «Фотон» принимают участие российские организации, организации Европейского космического агентства, Национального центра космических исселедований (Франция), Немецкого аэрокосмического центра, организации Швеции, Канады, Италии, Нидерландов и др.
dic.academic.ru
Фотон (КА) — У этого термина существуют и другие значения, см. Фотон (значения). Фотон 6. Спускаемый модуль Фотон серия специализированных космических аппаратов (спутников), разработанных ЦСКБ Прогр … Википедия
ФОТОН — ФОТОН, квант электромагнитного излучения (в узком смысле света). В отличие от классической физики, в которой электромагнитное излучение непрерывный волновой процесс, в квантовой физике излучение дискретно и состоит из неделимых квантов энергии… … Современная энциклопедия
ФОТОН — квант электромагнитного излучения, нейтральная элементарная частица с нулевой массой и спином 1; переносчик электромагнитного взаимодействия между заряженными частицами. Фотон обладает энергией ? = .? и импульсом р = .? /с, где . Планка… … Большой Энциклопедический словарь
ФОТОН — ФОТОН, квант ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, например, СВЕТА, которое можно трактовать, как состоящее из потока фотонов. Энергия фотона равна частоте излучения, помноженной на постоянную Планка. Поглощение фотонов атомами и молекулами может привести … Научно-технический энциклопедический словарь
ФОТОН — (g) (от греч. phos, род. падеж photos свет), элем. ч ца, квант эл. магн. излучения (в узком смысле света). Масса покоя Ф. mg равна нулю (из опытных данных следует, что mg … Физическая энциклопедия
фотон — Элементарная частица света. Примечание Фотон обладает массой, энергией, импульсом и спином. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 79. Физическая оптика. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1970 г.] Тематики физическая… … Справочник технического переводчика
ФОТОН — российский искусственный спутник Земли (запуски с 1988) с аппаратурой для получения в условиях невесомости полупроводниковых материалов с улучшенными свойствами и особо чистых биологически активных препаратов, а также изучения протекающих при… … Большой Энциклопедический словарь
фотон — сущ., кол во синонимов: 3 • квант (7) • люксон (4) • частица (128) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин … Словарь синонимов
Фотон — У этого термина существуют и другие значения, см. Фотон (значения). Фотон Символ: иногда … Википедия
Фотон-М4 — Эта статья или часть статьи содержит информацию об ожидаемых событиях. Здесь описываются события, которые ещё не произошли … Википедия
polytechnic_dictionary.academic.ru
|
|
|
|
|
|
