Электрон — различия между версиями
Bergson (обсуждение | вклад) |
Bergson (обсуждение | вклад) |
||
| Строка 19: | Строка 19: | ||
1. При использовании переменного тока потери энергии в проводнике очень сильно меньше, чем при использовании постоянного тока. Отсюда и его популярность. | 1. При использовании переменного тока потери энергии в проводнике очень сильно меньше, чем при использовании постоянного тока. Отсюда и его популярность. | ||
| + | |||
2. Но при этом мы получаем отрицательный эффект при использовании переменного тока, - при соприкосновении с таким проводом "земли" в виде проводов или людей, те электроны, которые должны пополняться из источника питания, будут браться из Земли. При соприкосновении же с источником постоянного тока такой угрозы нет. Голыми руками провод можно смело брать, стоя по колено в воде, или бросать сидя, в наполненной водой ванне электрический фен работающий от сети с постоянным током. | 2. Но при этом мы получаем отрицательный эффект при использовании переменного тока, - при соприкосновении с таким проводом "земли" в виде проводов или людей, те электроны, которые должны пополняться из источника питания, будут браться из Земли. При соприкосновении же с источником постоянного тока такой угрозы нет. Голыми руками провод можно смело брать, стоя по колено в воде, или бросать сидя, в наполненной водой ванне электрический фен работающий от сети с постоянным током. | ||
== Ссылки == | == Ссылки == | ||
Версия 17:15, 16 июля 2021
По Кеплеру: на эллиптически вытянутой орбите скорость электрона все время меняется не только по направлению, как это бывает в случае кругового движения, но и по величине. Вдали от ядра скорость одна, вблизи — другая. А по Эйнштейну: если величина скорости меняется, то меняется и масса электрона.
Получилось, что, описав оборот вокруг ядра, электрон чуть смещается в сторону. Он вяжет вокруг ядра петлю за петлей. Пока он летит по эллипсу своей орбиты, этот эллипс сам вращается — катится по плоскости орбиты. И потому истинный путь электрона — это красивая кривая, называемая розеткой: он очерчивает в полете по контуру многолепестковый цветок, вроде ромашки.
А можно так рассудить: электрон участвует в двух независимых вращениях. Первое — вращение по орбите — квантуется: не любые орбиты разрешены, а только прерывистая их череда. Второе — вращение самой орбиты — тоже квантуется: лепестки ромашки не могут быть какими угодно — разрешенные природой тоже образуют прерывистую последовательность. И для их нумерации тоже надобна последовательность целых чисел: 1, 2, 3… k.
Но это не все. Атом — объемная вещь. Лишь электронные орбиты плоские, а сам он — трехмерная конструкция. И пока электрон летит по эллипсу, а эллипс катится по плоскости орбиты, эта орбитальная плоскость может поворачиваться в пространстве.
Третье независимое вращение, в котором невольно участвует электрон. Очевидно, и оно квантуется: не все положения орбитальной плоскости допустимы, а лишь пунктирный их ряд. Это напоминает чередование спиц в колесе. Их тоже надо пересчитывать. Необходима третья последовательность целых чисел: снова — 1,2, 3… m.
Так возникли в квантовой теории атома, сверх главного квантового числа Бора, два дополнительных квантовых числа Зоммерфельда. Он назвал их «внутренними». И сразу удалось верно описать тонкую структуру атомных спектров!Электрон может тормозиться и излучать при переходе из одной среды в другую — это так называемое переходное излучение. Излучает электрон и при движении в гофрированном волноводе, когда частица, подобно автомобилю на выбитой дороге, колеблется на «неровностях» электромагнитного поля. Подобный же эффект возникает при движении электрона над дифракционной решеткой. Одним словом, накачать свободный электрон энергией, а затем отобрать ее в виде квантов излучения нетрудно. И уже давно построены приборы, где от потока ускоренных свободных электронов получают так называемое ондуляторное излучение. В типичном случае электроны, по-разному притормаживаясь и перемещаясь в магнитном поле ондулятора, на лету стреляют квантами разной энергии, то есть дают излучение разных частот.— [1]
Электроны в проводниках, чтоб вы знали, движутся не со скоростью света, как говорит нам опыты проводимые с электричеством, а всего от 0,6 до 6 мм в секунду, в зависимости от качество проводника. Как же электричество при этом передаётся со скоростью света? Каждый электрон обладает зарядом, и до подключения к проводнику электрического тока находится на внешних орбитах его кристаллической решотки. После того, как источник электрического тока подключён и лампочка зажглась, электроны, которые выбивают фотоны из нити накаливания лампы, пришли не из источника питания, а с внешних оболочек атомов кристаллической решётки примыкающего к лампочке проводника. Электроны из источника питания тоже дойдут до лампочки, но позже, со скоростью в среднем 1 мм/сек. Так происходит при постоянном токе. При переменном же токе электроны от источника питания до лампочки не дойдут вовсе, так как если мы возьмём частоту колебания в российской сети составляющую 50 Гц, что означает колебания электронов в обе стороны с периодом в 0,02 сек, любой электрон в такой сети будет совершать путь туда и обратно в среднем 0,02 сек*1 мм = 0,02 мм в одном направлении. Однако при этом скорость передачи энергии равна световой.Двухщелевой опыт в современной физике. является демонстрацией того, что свет и материя в целом могут проявлять характеристики как классических волн, так и частиц; кроме того, он отображает фундаментально вероятностный характер квантово-механических явлений. Впервые опыт был проведен Томасом Юнгом со светом в 1801 году. В 1927 году Дэвиссон и Гермер продемонстрировали, что электроны проявляют такое же поведение, которое позднее расширено на атомы и молекулы. В 2012 году Стефано Фраббони и его коллеги провели двухщелевой опыт с электронами и реальными щелями, следуя оригинальной схеме, предложенной Фейнманом. Они посылали одиночные электроны на нанофабрикатные щели (шириной около 100 нм) и, собирая прошедшие электроны одноэлектронным детектором, смогли показать накопление двухщелевой интерференционной картины. В 2019 году Марко Джаммарки и его коллеги продемонстрировали интерференцию отдельных частиц для антиматерии. Опыт может быть сделан с намного более крупными объектами, чем электроны и фотоны, хотя он становится более сложным с увеличением размеров. Крупнейшими объектами, для которых был проведен опыт с двумя щелями, были молекулы, каждая из которых содержала 810 атомов (общая масса которых составляла более 10000 атомных единиц массы).— [2]
Но если бы все электроны только колебались, то передача энергии прервалась бы очень быстро, когда на входе в источник потребления (лампочку) ушли бы все электроны с оболочек на конце примыкающего проводника. Поэтому электроны от источника питания при переменном токе всё же идут, но их гораздо меньше, чем при постоянном токе. Отсюда мы получаем две интересные вещи.
1. При использовании переменного тока потери энергии в проводнике очень сильно меньше, чем при использовании постоянного тока. Отсюда и его популярность.
2. Но при этом мы получаем отрицательный эффект при использовании переменного тока, - при соприкосновении с таким проводом "земли" в виде проводов или людей, те электроны, которые должны пополняться из источника питания, будут браться из Земли. При соприкосновении же с источником постоянного тока такой угрозы нет. Голыми руками провод можно смело брать, стоя по колено в воде, или бросать сидя, в наполненной водой ванне электрический фен работающий от сети с постоянным током.
