naf-st.ru naf-st.ru naf-st.ru naf-st.ru
 
Поиск по сайту
 

Что такое фотон


Сила из скорости. Часть третья К содержанию Движение. Момент движения. Интеграл движения
Page copy protected against web site content infringement by Copyscape

Представьте, для начала, два заряда - отрицательный и положительный, ну, скажем, электрон и позитрон. Пусть вначале эти заряды находятся на очень большом расстоянии друг от друга - бесконечность. И вот, значит, эти заряды друг к другу приближаются. Как на рис. 1. Поле практически равно нулю.


Так вот, приближаются друг к другу электрон и позитрон с огромной скоростью, но не более скорости света. Хотя поле между ними есть, распространяться быстрее, чем со скоростью света оно также не может.


Электрон с позитроном приближаются к друг другу, а электрическое поле во все стороны со скоростью света распространяется. Через мгновение будет как на этом рисунке:


И еще через мгновение получается вот такая картина, так сказать, электрон с позитроном аннигилировали.


Осталось электрическое поле в виде восьмерки. Было электрическое поле потенциальным, а стало вихревым. Начинались линии поля у позитрона, а заканчивались на электроне. Теперь же ни электрона, ни позитрона не стало, следовательно, ни начаться, ни кончиться линиям поля негде. Поскольку линии замкнуты, поле стало вихревым.

Можно было бы рассуждать немного иначе, типа, электрон и позитрон имеют электрические заряды. Электрический заряд создает вокруг себя электрическое поле. Пока были электрон и позитрон, было поле. Исчезли оба, значит, в этот самый момент должно исчезнуть поле, т.к. нет заряда - нет поля. Ну а как же закон сохранения энергии? В поле электрона и позитрона содержалась энергия, а согласно закону сохранения энергии, исчезнуть она не может! Следовательно, электрическое поле осталось и в момент исчезновения позитрона и электрона имеет такой вид, как на четвертом рисунке.

Вообще-то, пока электрон с позитроном двигались, вокруг них и магнитное поле существовало, которое также, как и электрическое обладало энергией, соответственно, также исчезнуть никуда не может. Так вот, исчезли электрон с позитроном, а электрическое поле осталось. Осталось поле такого вида, как на рисунке ниже.


Существовать поле вроде как не может, причины его существования нет (электрических зарядов нет), и не существовать это поле также не может - закон сохранения энергии. И что же ему делать? Остается только одно - продолжать распространяться. Но поскольку электрическое поле распространяется, значит, оно меняется, а раз меняется, значит, магнитное поле возникает. На рисунке ниже не все линии поля показаны, только пара-тройка для удобства. Каждая такая связка называется фотоном. На рисунке один фотон, хотя в реальности после такого события может быть больше фотонов.


Дальше вот что происходит. Электрическое поле постепенно убывает, а магнитное поле увеличивается. Причем, чем скорее убывает электрическое поле, тем больше становится магнитное поле. Поэтому на протяжении не одной страницы мы мусолили про Максвелла, чтобы четко понять: напряженность магнитного поля пропорциональна скорости изменения (в данном случае убывания) электрического поля. Скоро наступит момент, когда электрическое поле совсем исчезнет, т.е. напряженность его станет равной нулю. И получается, что магнитное поле есть, а причины его появления (электрическое поле) нет. Естественно, магнитное поле начинает убывать, т.е. изменяется. Изменяется магнитное поле - появляется электрическое. И опять все по новой. Короче говоря, фотон - это в каждый момент электрическое и магнитное поля вместе взятые, и в каждый момент, если, к примеру, электрическое поле убывает, то магнитное поле возрастает и наоборот. Энергия электрических и магнитных полей всех фотонов в точности равна энергии электрона и позитрона, которая у них была в тот момент, когда они встретились. Единственное, у фотонов электрические и магнитные поля все время вихревые.

Возвращаясь к началу можно сказать, что электрическое поле, которое осталось от электрона и позитрона, должно изменяться, чтобы породить магнитное поле. Но величина его просто так измениться не может. Все тот же закон сохранения энергии этому препятствует. Изменяться электрическое поле может только двигаясь в пространстве со скоростью света с. Ведь напряженность магнитного поля может быть равна напряженности электрического поля только в том случае, если заряд, порождающий электрическое поле, движется со скоростью света. Это правило сохраняется и в случае, когда никакого заряда не было.

Другими словами, если бы электрическое поле, а следовательно и весь фотон, перемещалось хоть на малый чуток медленнее скорости света, то электрическое поле породило бы чуть меньшее магнитное поле. Магнитное поле в свою очередь породило бы чуть меньшее электрическое поле, и так далее постепенно оба поля исчезли бы. Но это невозможно согласно закону сохранения энергии. Кстати, и быстрее, чем со скоростью света фотон также двигаться не может. Начало электрическое поле чуть быстрее скорости света двигаться, возникает магнитное поле, большее, чем электрическое, а это, опять-таки, невозможно все по тому же закону сохранения энергии.

Для того, чтобы породить фотон, электрон не обязательно сталкивать с позитроном. Достаточно электрону совершить такое движение, чтобы линии поля замкнулись, ну а дальше пойдет весь вышеописанный процесс.

Page copy protected against web site content infringement by Copyscape
Сила из скорости. Часть третья К содержанию Движение. Момент движения. Интеграл движения
репетитор,гдз,преподователь,учитель
Новости:




 

copyright © 2003-2017 naf-st.ru, info@naf-st.ru
При полном, либо частичном цитировании материалов сайта naf-st.ru ссылка (для интернет изданий гиперссылка) обязательна!!! Будьте взаимовежливы!

Хостинг «Джино»
Карта сайта
Поиск по сайту
Помощь
Новости
Обратная связь
Карта сайта
Поиск по сайту
Помощь
Новости
Обратная связь