Упражнение 6. Корпускулярно-волновые свойства частиц веществ

Сообщение №14640 от Пинопа 12 ноября 2003 г. 20:47
Тема: Упражнение 6. Корпускулярно-волновые свойства частиц веществ

Привет!
Представляю всем заинтересованным "Упражнение 6. Корпускулярно-волновые свойства частиц вещества".

Чтобы выполнить сегодняшнее упражнение, нужна математическая программа; это может быть, например, Mathcad 2001. Ибо при помощи такой программы надо отображать корпускулярно-волновые свойства частиц вещества. Конечно, сегодняшняя физика учит о существовании этих свойств - учит, что они в веществе
существуют, в общем смысле, и ими обладают частицы вещества - но она не представляет идеи, которая показывала бы, каким способом в природе реализуются эти корпускулярно-волновые свойства. Она (сегодняшняя физика), просто, не представляет "физического образа" этих частиц.

Здесь, познавая суть упражнения и выполняя его, каждый может сам для себя такой образ построить и устранить эту недоделку.

Пользуясь математической программой, осмотрите "физический образ", который можно приписать электронам, протонам, нейтронам и другим элементарным частицам. Это есть тот самый образ, который я представлял как центрально симметричное (ц.с.) поле, называемое коротко гравоном, описываемое синусоидально-экспоненциальной или синусоидально-полистепенной функцией. Однако осмотрите его с другой точка зрения.

При помощи подходящей аппликации математической программы запишите формулу потенциала, который хотите наблюдать. Разумеется, что в "одно время" невозможно осмотреть, например, размещения потенциала, который характеризует частицу во всём пространстве, или хотя бы в небольшой части пространства. Зато можно оглядывать некие плоские сечения, которые проходят через то пространство, и размещение потенциала в этих сечениях. Передвигая такое сечение через "тело" частицы в перпендикуларном направлении относительно данного сечения, мы попадаем в новое сечение, которое приносит новое размещение потенциала, подобное предыдущему, но однако немножко другое. Поэтому посмотрим, какое есть размещение потенциала гравона в конкретном сечении.

В общем, гравон описывается формулой, которая определяет, как изменяется потенциал этого ц.с. поля вдоль любой полупрямой, какая выходит из его центральной точки. Этот потенциал может быть описан, например, при помощи синусоидально-полистепенной функции V=A*(1-x^(B/(x+C*sin(D*x)))), которая есть базисной функцией этого поля.
Конечно, это не есть описание этого поля ни в пространстве, ни на плоскости - такое описание надо выполнить вдобавок.

В плоскости сечения через ц.с. поле, называемое гравоном, его потенциал в этом сечении может быть описан формулой:
F(x,y)= 10*(1-m^n);
Где m=((x-3)^2+(y-3)^2+5^2)^0,5 (и это есть расстояние точки на плоскости сечения, которой касается потенциал, от центра гравона);
а также n=(1/(m+1,924*sin(2,25*m))) (в формуле коэффициенты имеют следующие числовые значения: A=10; B=1; C=1,924; D=2,25).
Это конечно, примерная формула, которая связана с системой отсчёта x, y, присутствующей в той плоскости сечения. Выше показанная формула связана уже с конкретным расстоянием центральной точки гравона от плоскости сечения - это расстояние равняется 5 - и расстоянием центральной точки гравона от центра
системы отсчёта, т.е.от точки О(0;0) на плоскости сечения.
Это расстояние равняется ((0-3)^2+(0-3)^2+5^2)^0,5.

При изменении в формуле расстояния центральной точки гравона от плоскости сечения получается другое размещение потенциалов, ибо это уже будет другая плоскость сечения "тела" гравона. Уменьшая постепенно это расстояние, в результате центральная точка гравона приближается к плоскости и получается изменение потенциала на плоскости, соответствующее новой ситуации.

Конечно, выше приведенное высказывание является тривиальным, но эффект в виде изменения "потенциальных волн" на плоскости вовсе тривиальный. Ибо до тех пор пока гравон приближается к плоскости, волны на плоскости в виде концентрических кругов расходятся (удаляются) от "центра волн", отстоящего от центра системы отсчёта на расстояние (3^2+3^2)^0,5. Зато когда гравон будет удаляться от этой
плоскости, концентрические круги "потенциальных волн" на плоскости будут уменьшать свой диаметр и приближаться к "центру волн". Образ на плоскости будет изменяться так, как бы кинофильм с распространяющимися волнами пустили в обратную сторону - на нём волны будут "сходиться" к центру.

Образ потенциала гравона на плоскости, при разных расстояниях его центра от плоскости, можно посмотреть на рисунке Ex6.*

Образ волн на плоскости может быть интересным потому, что ведь если можно бы наблюдать, например, интерференцию электронов, которые пролетают через две щели, то такое наблюдение будет возможно при помощи плоскости, которая будет расположена за щелями. Но и интересно, что в действительности наблюдалось бы на расположенной за щелями плоскости.

Если действительно это были бы электроны, которые отображались бы каким то способом, то их волновые образы должны быть круговые, а интерферировать друг с другом должны круговые волны. Для такой интерференции даже не обязательно нужны щели. Но если для проявления интерференции электронов щели необходимы, тогда интерференция только посредственно связана с электронами. И фактически это не
электроны интерферируют за щелями, а волны, которые при воздействии электронов родились в материале щелей (либо в чём-то другом) и отсюда излучаются.

Конечно, в действительности никто до сих пор опыта с интерференцией электронов не проводил. В физике эта тема представляется в виде "мысленного опыта" - об этом откровенно пишут авторы академического правочника "Фейнмана лекции пр физике". В первом томе, 2 часть, в разделе 37 "Квантовые эффекты", в подразделе 37-4 "Опыт с электронами", они пишут следующее:

"Мы должны сразу сказать, что не надо силиться, чтобы провести такой опыт (в отличие от двух предыдущих опытов, которые можно было провести [речь идёт об опытах с предыдущих подразделов, а именно, об опыте со снарядами и опыте с водяными волнами - прим. Пинопа]). Этот опыт никогда никто не выполнил. Дело в
том, что для реализации эффекта, который в области нашего интереса, надо бы сделать прибор в очень малом масштабе. Следовательно, мы проводим "мысленный опыт", который мы выбираем потому, что о нём легко говорить и думать. Мы знаем, какой получится результат, потому что проведено много экспериментов, в
которых были обеспечены соответствующие пропорции и масштаб, что привело к эффектам, которые мы опишем."

Научные авторитеты утверждают, что "проведено много экспериментов, в которых были обеспечены соответствующие пропорции и масштаб", и которые есть основой для проведения "мысленного опыта" с электронами. Надо подчеркнуть, что результаты этих "многих экспериментов" с таким же успехом могут быть
основой "мысленного опыта" с гравонами. То, что в случае гравона мы знаем параметры объекта, с которым экспериментируем, а в случае электрона пользуемся лишь названием, не зная конкретно, какой объект скрывается за названием, не должно быть препятствием. Наоборот, это должно подсказать мысль, что так
именно надо интерпретировать объект, который называется электроном.

Чтобы лучше видеть, о чём идёт речь, познакомтесь с интерференцией гравонов. Воспользуйтесь при том рисунком Ex6a.*

*) Рисунки для сегодняшнего упражнения можно скачать под линком "Упражнение 6.
Корпускулярно-волновые свойства частиц вещества" (раньше надо войти на "страницу пинопы":
http://yoda.legnica.tpsa.pl/~pinopa , и открыть линк "Модернизированные программы Даоскоп Tp48F5 и Гравоскоп Gp48F5").

Всего доброго. Пинопа


Отклики на это сообщение:

Корпускулярно-волновые свойства частиц вещества - это просто всего-навсего непонятое физическое явление. А разгадка его не так уж сложна. Секрет заключается в дискретном отклике монокристалла на любую налетающую частицу. В эксперименте нам кажется, что таким "хитрым" способом ведет себя частица, а на самом деле это всего лишь определенная реакция подложки на частицу. Более подробно механизм этого взаимодействия раскрыт в книге на сайте: http://shalyapinal.narod.ru
С уважением, Шаляпин Александр


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100