Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
1

В чем заключается квантовый характер излучения?

vladimir9921 [1.2K] 7 месяцев назад
тэги: физика
категория: наука и техника
3

Любое излучение испускается и распространяется в виде квантов - фотонов, это определённая порция энергии, и она будет тем больше, чем выше частота излучения и меньше длина волны. Таким образом, чем меньше длина волны, тем больше излучение будет проявлять квантовые свойства, свой квантовый характер, и наоборот, например, длинноволновое радиоизлучение проявляет его очень слабо.

Впервые идею о том, что свет излучается квантами, предложил в 1900 году Макс Планк, а в 1905 году на основе этого предположения Альберт Эйнштейн показал, что свет не только излучается, но и распространяется в виде квантов с определённой энергией на примере явления фотоэффекта, при котором энергия выбитых электронов зависит от частоты, но не от интенсивности излучения.

система выбрала этот ответ лучшим
2

Фундаментальный закон современной физики: каждое взаимодействие - процесс квантовый, при котором происходит их испускание и поглощение..

Электромагнитное взаимодействие - это одно из взаимодействий, при котором испускаются и поглощаются кванты фотоны..

Представить электромагнитное взаимодействие с учётом корпускулярно-волнов­ого дуализма крайне сложно, особенно если распространение происходит в трёхмерном пространстве и изменяется во времени..

Рафаил противопоставил непрерывному потоку воды из шланга как модели непрерывного излучения автомату, стреляющему очередью как модели квантового излучения..

I 63 верно подметил, что и струя состоит из частиц и тоже по сути квантованная..

Именно так и рассматривается излучение с точки зрения физики: если частота колебаний мала, то согласно формуле Планка и энергия каждого фотона мала..

Например фотоны длинных радиоволн можно уподобить молекулам, настолько они малы и рассматривать излучение как непрерывное, именно так и поступает классическая физика, считая поток энергии непрерывным (как в гидродинамике например) - Рафаил назвал это "обывательским уровнем" - это и есть точка зрения классической физики, которая так считает и вполне себе помогает создавать приборы с частотами до мегагерц:)..

С увеличением частоты энергии квантов всё больше, они становятся величиной подобно макромолекулам с цепочками в сотни атомов, ещё увеличивая частоту и они становятся как частички а аэрозоли, потом как песчинки в пескоструе, потом как дробинки в дробестуе, потом как пистолетные пули, затем как снаряды, всё увеличивающие свой калибр..

Этот процесс непрерывен и нет чёткой границы прерывное-непрерывно­е, есть просто граница, когда до неё излучение считаем непрерывным, а за ней - прерывистым..

Так например аппаратуру метрового и дециметрового диапазона разрабатывают считая излучение непрерывным, а вот аппаратуру микроволновую (например световую) - как прерывистую..

Так в метровом диапазоне фотоны как пылинки, а в микрометровом - как пули пистолетные и это уже нужно учесть.. Это всё равно как ударится пылинка в тело человека и не нанесёт вреда, а вот пистолетная пуля со сверхзвуковой скоростью может убить..

Внутриядерное взаимодействие, например, настолько сильно, что пи-мезоны (кванты ядерного поля, дальние родственники фотонам) массивны подобно как планета Земля..

2

По вопросу распространения света есть другая гипотеза. (не моя) Свет - это волна и, как все волны, не переносит вещества, а переносит энергию. Но все волны распространяются в своих средах, т.е. без среды - нет волны. Свету (ЭМ волнам) также нужна среда и эта среда – эфир. С какого перепугу природе, вдруг, вздумалось бы создавать волну без среды? Кто будет энергию передавать? Люди придумали фотон, типа курьера, дали ему кусок энергии, и он побежал. Какая-то затратная технология, вам не кажется? Кому приходилось разгружать кирпич, знает, что проще встать в цепочку и просто передавать кирпичи, а не ходить туда-сюда. Природа придумала эфир, частицы которого способны передавать ЭМ энергию, практически оставаясь на месте. Звук в воздухе –сплошная волна, но передается частицами (молекулами), а порционность – это мах и мин перепадов воздушного давления. Звук может оказывать звуковое давление, ультразвук может дробить камни. (к вопросу о фотоэффекте и красной границе) Таким образом, 300 000 км\с – это скорость передачи ЭМ энергии волновым способом, а не скорость полета фотона. И летать со скоростью > 300 000 km/c можно, только надо изучать эфир и его свойства.

2

Представьте себе непрерывную струю воды из шланга. И теперь представьте некий автомат, имеющий высокую скорострельность, несколько сотен выстрелов в минуту, и снабжённый магазином с большим (в принципе) бесконечным запасом патронов. В первом случае (вода из шланга) мы имеем непрерывный поток вещества, во втором (пули из автомата) - дискретный, квантовый.

Вот такая аналогия с излучением. Правда я не знаю, существует ли в природе какой-то процесс с непрерывным излучением. Все виды излучений - квантовые, т.е. энергия излучается не сплошным потоком (как вода из шланга), а мелкими, возможно даже очень мелкими но дискретными (отдельными) порциями, как пули из автомата или даже песок из пескоструйки.

il63 [128K]
Можно считать, что струя воды из шланга - тоже квантовое явление? Ведь струя состоит из очень мелких отдельных молекул.  7 месяцев назад
Rafail [114K]
Не впадайте в крайности. На обывательском уровне струя воды - непрерывна.  7 месяцев назад
комментировать
2

Квантовый характер излучения (очевидно, имеется в виду электромагнитное излучение) заключается в том, что излучение передается в пространстве отдельными порциями - квантами. Например, в видимой области это кванты света с длиной волны приблизительно от 400 до 750 нм. Квантовый характер излучения позволил когда-то объяснить сущность фотоэффекта: выбивания светом электронов из металлов. Волновой теорией света объяснить фотоэффект невозможно.

Михаил Белодедов [24.2K]
Сущность - не позволил. Позволил (Эйнштейну) объяснить наличие красной границы фотоэффекта.  7 месяцев назад
il63 [128K]
"Сущность - не позволил". Наверное, так. Ведь электрон, как известно, так же неисчерпаем... :) Посмотрел, что пишут в книгах. "Представление Эйнштейна о свете как о потоке частиц позволило объяснить фотоэффект передачей энергии фотонов электронам атома". Это правильно?  7 месяцев назад
Михаил Белодедов [24.2K]
Сущность фотоэффекта: Если посветить на металл, оттуда начнут вылетать электроны. Это очевидно - сообщаем электронам энергию, их скорость увеличивается и они вылетают из металла. Для этого не нужно быть Эйнштейном и нет необходимости привлекать квантовую теорию. А вот наличие красной границы можно объяснить только через кванты энергии и фотоны. Что сделал Эйнштейн, за что и получил Нобелевскую премию.  7 месяцев назад
il63 [128K]
То есть он сравнил энергию выхода с энергией квантов?  7 месяцев назад
комментировать
Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация
OpenID