Вселенная
Квантовая механика на пальцах.
obsidian_edge (off) VIP [5250]
23 февраля 2010, 18:52
ФЕЛИКССС
Итак, фотон.
Фотон, как уже давно известно, это квант электромагнитного поля. Точнее - минимально возможная порция его взаимодействия.
Для того, чтобы понять его свойства, нам придется прибегнуть к определенной аналогии - соорудим вымышленную вспомогательную математическую конструкцию. Она не имеет ничего общего со школьной физикой, посему не вздумайте приводить ее где-нибудь на экзамене в качестве ответа на билет - будет неуд. Мы только фантазируем, пытаясь понять сложное через простое.
Представим себе кольцо вокруг атома. Чем плотнее оно его охватывает, тем больше энергии надо затратить, чтобы его сорвать - это очень важно. Если мы подадим на атом каким-нибудь макаром энергию, нагреем его, или обстреляем частицами - то он испустит квант энергии - фотон. Испустит одиночной порцией, успокоится, накопит новую порцию, испустит и так далее. Почему атом так делает мы сейчас говорить не будем, это надо знакомитьс с принципом Паули, правилом Клечковского и Хунда, скажем проще - он так устроен. Фотоны излучаются во многих природных процессах, например, при движении электрического заряда с ускорением, при переходе атома или ядра из возбуждённого состояния в состояние с меньшей энергией, или при аннигиляции пары электрон-позитрон. При обратных процессах — возбуждение атома, рождение электрон-позитронных пар — происходит поглощение фотонов.
Теперь о том самом обруче, который слетел с атома из-за подведенной энергии. Это и есть фотон! Чем меньше диаметр обруча, тем большей энергией он обладает - факт известный нам из школы - энергия фотона пропорциональна его частоте (и равна E=h*f частоте на постоянную Планка) - чем меньше частота света, тем выше его энергия. На квантовом уровне это понятно, на бытовом нет, ведь фактически получается, что энергия фотона, испущенного мощным корабельным прожектором, или даже ядерным взрывом, имеет такую же энергию, как фотон, испущенный карманным фонариком! (При условии, что частота света у них одна). Невероятно, но это так.
Теперь представим, что обруч летит куда-нибудь.
---
Размер файла: 21.2 Kб
---
Выглядит это примерно вот так.
-------
Вселенная
Список форумов
На главную
0.024 сек
SQL: 5