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

Постоянная Планка


С этого сайта можно msvcr100.dll для windows 7 скачать довольно просто и быстро.
Каким может быть движение К содержанию Что такое спин
Page copy protected against web site content infringement by Copyscape

Сейчас мы с вами познакомимся с еще одной элементарной частицей. Полное ее имя мю минус мезон, ну а сокращенно, да и везде в литературе, сия частица зовется мюон. Что же такое мюон? Мюон живет на свете приблизительно 2,2x10-6 секунд, после чего превращается в один электрон и два нейтрино. Бывает, кстати, наоборот. Летят два электрона навстречу друг другу с очень большой скоростью и при столкновении исчезают, а вместо них рождаются самые разнообразные частицы, в том числе и мюоны.

Среди всех частиц, тяжелее электрона у мюона самая маленькая масса. Поэтому превращение электрона в мюон - это как бы самое простое из всех возможных превращений. Заряд у мюона в точности такой же, как у электрона. А это говорит о том, что при столкновении двух электронов должно родиться два мюона. Для этого нужно, чтобы полная энергия электрона была не меньше величины, равной массе мюона, помноженной на квадрат скорости света. Эта величина равна 105,569 Мэв.

Такую большую энергию электрон может приобрести, если начнет двигаться с очень большой скоростью, почти равной скорости света. Будем считать, что имеется электрон с полной энергией w ≥ 105,569 Мэв, и этот электрон в результате столкновения с другим электроном превращается в мюон. Вот известная формула Эйнштейна:


где w - полная энергия электрона, mэ - масса покоя электрона, p - количество движения летящего электрона и c - скорость света. Согласно этой формуле находим, что условием превращения электрона в мюон является неравенство pc ≥ 105,567 Мэв.

Собственная энергия электрона, равная его массе, помноженной на квадрат скорости света, составляет 0,511 Мэв. Эта энергия, как мы ранее установили, равна:


Поэтому только что полученное неравенство можно переписать в виде:

или окончательно: prэ ≥ 1,0598x10-34 Дж с (джоуль в секунду)

Таким образом, условием превращения электрона в мюон является требование к тому, чтобы произведение из количества движения электрона на его радиус было не меньше величины 1,0598x10-34 Дж с. Эта величина представляет собой одну из фундаментальных физических констант. Она обозначается буквой h и читается "аш перечеркнутое". Ахтунг! Перечеркивается это самое "аш" вверху, но, к сожалению, средствами HTML это возможно изобразить только в виде рисунка:


аш перечеркнутое

Кстати, точное значение постоянной Планка:


Точное значение 1,05449 на 10 в минус 34 степени дж в секунду

Величина rэ - это характерный размер той области пространства, на которой разыгрывается событие. Полученное выше неравенство говорит о том, что если область пространства фиксирована, то событие может произойти в том, и только в том случае, если величина количества движения электрона окажется не меньше некоторого заданного значения. Наоборот, если бы величина количества движения была фиксированной, характерный размер области пространства, в которой происходит событие, должен был бы оказаться не меньше некоторого заданного значения. Ну а если приведенное выше неравенство не удовлетворяется, то мы просто не знаем, что происходит. С одной стороны, количество движения электрона может увеличиваться, а с другой стороны, никакого заметного события не происходит. Это одно из фундаментальных свойств природы. Ну а превращением электрона в мюон мы воспользовались, чтобы вычислить постоянную Планка. Кстати сказать, при наших вычислениях мы не учитывали все мельчайшие детали, потому и значение получилось немного отличным от своего точного значения.

В 2000 году исполнилось 100 лет со дня выхода в свет первых работ немецкого ученого Макса Планка. В конце XIX века дальнейшее развитие физики существенно тормозили две нерешенные проблемы. Первая - это проблема эфира. Ученые к тому времени уже знали, что свет - это электромагнитная волна. Это еще Максвелл доказал с помощью своих уравнений. Но если волны, то в чем? В те времена люди никак не могли представить, чтобы какие-то действия передавались через пустоту. Значит, пустота заполнена эфиром, колебания которого и есть электромагнитные волны. Но раз это так, то этот самый эфир должен себя еще как-то проявлять, например, тормозить движение Земли и других планет. А вот этого как раз и не наблюдалось. Эту загадку решил Эйнштейн, точнее, доказал, что никакого эфира нет. Но произошло сие событие несколько позже. Кстати, понятие эфир до сих пор используется в радио- телевещании - выйти в эфир. Вот с тех времен это и пошло...

Вторая проблема была связана с излучением черного тела. То, что тела излучают - хорошо известно. Нагретая печка излучает тепло - инфракрасные лучи, а спираль в лампочке излучает самый что ни на есть белый свет. Было также известно, что черное тело, т.е. тело, которое поглощает бОльшую часть падающего на него света, в то же время и лучше всего излучает. А кстати, знаете ли вы, что самое черное тело - это дырка в черном теле. Ну так вот, значит, законы этого излучения ученым никак не давались. Как они только ни мучались, все равно получалось у них, что тело, нагретое до данной температуры, излучает бесконечное количество энергии.

Вот этой проблемой номер два Макс Планк и занялся. Очень долго мучился Планк со всеми этими делами, даже был готов все это нахрен бросить. По его собственным словам он: "был близок к тому, чтобы от них (т.е. от попыток решить эту проблему) окончательно отказаться...". Но 19 октября 1900 года на заседании немецкого физического общества Ф. Курльбаум и Г. Рубенс сообщили о своих результатах измерений в области очень больших длин волн. За несколько дней до заседания Курльбаум и Рубенс сообщили этот результат Планку. И все у Планка получилось. Вывел он закон излучения черного тела и доложил об этом законе на том же заседании 19 октября. При этом в гипотезе Планка говорилось, что всякое тело может излучать не непрерывно, а порциями, самая маленькая из которых должна быть пропорциональна постоянной Планка. Потом еще восемь лет Планк затратил на теоретическое обоснование своей гипотезы.

Итак, подытожим. До тех пор, пока в какой-нибудь физической системе величина момента количества движения изменяется меньше, чем на постоянную Планка, ничего не происходит. Например, летят два электрона навстречу друг другу, но с малыми скоростями, столкнулись и разлетелись в разные стороны. В общем, ничего не произошло. Движение относительное: для неподвижного наблюдателя электрон движется, а для наблюдателя, движущегося с такой же скоростью и в том же направлении, что и электрон, электрон вообще остается неподвижным. Для того, чтобы произошло событие, необходимо, чтобы момент количества движения изменился не меньше, чем на постоянную Планка. В описанном в самом начале этой страницы случае такое событие состояло в том, что электрон превратился в мюон.

Page copy protected against web site content infringement by Copyscape
Каким может быть движение К содержанию Что такое спин
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