Физика элементарных частиц материи | страница 31



Постоянная Планка

Существует «ЗАКОН ПЛАНКА», который Макс Планк доложил 19 декабря 1900 на заседании Берлинского физического общества. Он гласит, что свет с частотой ν, может излучаться только квантами, энергия ε которых равна 2πħν или ε =2πħν. Здесь ħ = 1,06х10>-27 эргсек./имп мировая постоянная, которая носит название «постоянной Планка». Но 2πħ=h, тогда ε = hν, h=6,63х10>-34 Дж. сек./имп. h=6,63х10>-27 эрг сек./имп. Записав формулу закона Планка таким образом εТ = h = const, мы видим, что энергия квантов обратно пропорциональна периоду времени между излучениями соседних квантов. Чем больше частота излучения, тем больше энергия квантов, тем меньше период времени между излучением двух соседних квантов, но произведение εТ или частное ε/ν всегда будет равняться постоянной Планка. Однако, ε это не полная энергия ε ≠mс>2, так как количество полной энергии тела не изменяется, в нашем же случае энергия кванта изменяется с изменением частоты излучения. Значит формула (10.5) m= hν/c>2 в учебнике физики Г.Я. Мякишева, Б.Б.Буховцева неверна. Что же влечёт за собой изменение величины энергии кванта материи, изменение массы кванта или изменение его с Но классическая физика говорит о том, что скорость света величина постоянная?! Фотон это элементарная частица материи. Все частицы материи, – нейтрон, протон, электрон имеют свою постоянную массу, и масса их не зависит ни от температуры, ни от других состояний этого тела. Значит, с большой долей вероятности можно заключить, что и масса фотона, как характеристика количества материи, содержащейся в кванте, величина постоянная. Если h= ε/ν, а ε = mυ>2/2, тогда h= mυ>2/2ν, 2hν= mυ>2. В этом уравнении h и m величины постоянные. Следовательно, изменение частоты излучения влечёт за собой изменение скорости движения фотона ∆ν→∆υ>2, то есть, изменение кинетической энергии фотона. Давайте попробуем приблизительно определить массу кванта материи исследуя изменение кинетической энергии фотона. Для этого возьмём световое излучение с длиной волны λ=3,7х10>-7м. Этой длине волны соответствует частота ν=8,11х10>141/сек. Разница скорости движения квантов при ν=1имп/сек. и ν=8,11х10>14имп/сек. будет равна ∆υ=√2∆ν=√2х8,11>14= 4,02х10>7 =0,402х10>8м/сек. Тогда скорость квантов υ>1 при частоте излучения 1имп/сек. равна υ>1=2,998х10>8м/сек. -0,402х10>8м/сек =2,596х 10>8м / сек. Если считать, что в явлении фотоэффекта принимает участие только кинетическая энергия, то m