Отрытие белых пятен в физике.

Дрюков В.М.

Отрытие белых пятен в физике.

На сайте опубликованы материалы из разделов физики, не исследованных современной наукой.

e-mail: [e-mail]

Полный закон Архимеда

Применение закона Архимеда

Вывод основного закона аэродинамики

Мифы электродинамики

Белые пятна электродинамики

Квантовая модель электрического тока

Единая теория электродинамики

Полный закон Ампера

Белые пятна физики - молекулярная физика

Белые пятна волновой теории света

Единая теория электромагнитного излучения

Фотон с волновыми свойствами

Исправление ошибок волновой теории при интерференции света

Исправление ошибок волновой теории света при дифракции света

Исправление ошибок волновой теории света при отражении света

Устранение противоречия теории света и закона сохранения энергии

Полный закон Архимеда

Мы живём в мире, где век географических открытий в мире может смениться веком открытий в самом себе. Для новых открытий в окружающем нас мире не нужно готовить экспедиции в неизведанные страны. Самая неизведанная страна это сам человек. Каждый из Вас может сделать удивительные открытия, и для этого не нужно обладать ни особенными знаниями, ни мощным оборудованием. Нужно лишь немного внимательней посмотреть на окружающий нас мир, быть чуть более независимым в своих суждениях, и открытия не заставят себя ждать. Нежелание большинства людей познавать окружающий мир оставляет большой простор любознательным в самых неожиданных местах.

Физика это одна из основных наук, изучающих природу. По своему определению это точная наука. Но законы физики пишут люди, и иногда им проще не описывать физический смысл законов, а старательно уходить от этого. Естественно, при изучении законов, составленных таким образом, возможно только механическое запоминание теоретического материала вместе с ошибками. Иногда процесс клонирования ошибок в основных законах физики длится тысячи лет. Подключение логики для усвоения таких знаний совершенно бесполезно. Может быть, поэтому некоторым ученикам, вполне успешным в изучении других предметов, с таким трудом даётся физика?

Для примера рассмотрим формулировку одного из основных законов физики - закон Архимеда. Закон Архимеда это первый закон физики, и он за 23 века своего существования должен был быть изучен до идеального состояния, однако этого не произошло. Закон Архимеда описывает действие жидкостей и газов на погруженное в них тело, и является основным законом раздела физики аэрогидростатики. Однако закон Архимеда не только не доведён до идеального состояния, но даже ещё не сформулирован. В этом законе отсутствует как формулировка, так и основное уравнение, без чего физических законов не бывает.

Всем известная формулировка: «на всякое тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной жидкости» является формулировкой правила Архимеда для определения выталкивающей силы. По описанию закона Архимеда в учебниках физики можно произвести расчёт Архимедовой силы для жидкостей и газов, но что потом с этой силой делать? Для решения практических задач знание только Архимедовой силы бесполезно.

Если нам нужно решить задачу по закону Архимеда, и узнать, что произойдёт с телом, погруженным в жидкость, нужен алгоритм решения задач. Более того, в описании закона Архимеда не хватает данных. Для того, чтобы узнать, что произойдёт с телом, нужно ещё знать объём тела и его вес.

Алгоритм решения задач по закону Архимеда не изложен в учебниках при описании самого закона, его предлагается усвоить решением большого количества примеров, где показывается буквально на пальцах, что делать с Архимедовой силой в одном случае, а что в другом. Этот подход значительно усложняет как преподавание закона Архимеда, так и его усвоение. Не проще ли один раз вывести формулу закона Архимеда, и решать все задачи одним способом, по одному алгоритму.

Для вывода формулы полного закона Архимеда рассмотрим общий случай тела, погруженного в выталкивающую среду.

На это тело действуют три силы:

Первая сила в формуле – архимедова сила , равная весу вытесненной среды.

Вторая сила – вес тела .

Но есть ещё третья сила, не очень известная в теории. Это архимедова сила, не задействованная для плавания тел - запас плавучести . В судостроении эта величина называется грузоподъёмностью.

Если к телу, не полностью погруженному в выталкивающую среду, добавить вес, по величине равный , тело полностью погрузится.

В этом случае тело будет уравновешенно в выталкивающей среде, и мы можем написать основное уравнение закона Архимеда.

 

,

 

Где - максимально возможная архимедова сила (в судостроении называется водоизмещением),

- архимедова сила, используемая для плавания (равна весу судна Р).

- запас плавучести (в судостроении называется грузоподъёмностью).

 

 

 

У не полностью погруженного тела запас плавучести .

 

Основное уравнение (формулу) закона Архимеда можно также составить относительно веса погруженного тела , равного и противоположного архимедовой силе , но смысла это не меняет.

Физическое определение полного закона Архимеда можно вывести из его основного уравнения: максимально возможная архимедова сила погруженного тела равна сумме архимедовой силы и запаса плавучести. Она также равна весу жидкости во всём объёме тела и противоположно ему направлена.

Без учёта запаса плавучести невозможно узнать конечный результат погружения тела в выталкивающую среду. Именно её величина определяет поведение погруженного тела в выталкивающей среде:

1) При погруженное тело висит неподвижно, или сохраняет направление своего движения (при отсутствии других сил).

2) При , погруженное тело всплывает (при отсутствии других сил).

3) При , погруженное тело тонет (при отсутствии других сил).

Строители кораблей на практике давно поняли, что закон Архимеда для плавания тел не полный. Они ввели в закон Архимеда для плавания судов понятие водоизмещения, имеющего смысл максимально возможной выталкивающей силы , грузоподъёмности , и собственного веса корабля , равного архимедовой силе и противоположно ей направленного.

Это показывает, что в судостроении давно пользуются формулой полного закона Архимеда. Однако эту формулу выводят каждый раз, исходя из здравого смысла. Это же самое делают и в школе. Не проще ли один раз вывести формулу закона Архимеда и потом ей пользоваться? Если при чтении возникают проблемы с открытием формулы закона Архимеда, полный закон Архимеда можно прочитать на http://sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/9433.html

Сложные случаи применения

Закона Архимеда

Литература

 

2. Дрюков В.М. О чём молчат физики. Тула, 2004.

3. http://sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/9433.html/

4. http://Drjukow.narod.ru/.

 

Три мифа электродинамики

 

Для того чтобы заниматься физикой, нужна большая фантазия. Это известная шутка, но мало кто догадывается, насколько это правда. Электродинамика сейчас стоит на трёх физических мифах, как плоская Земля стояла на трёх слонах в представлениях древних учёных.

Три мифа электродинамики придуманы для трёх основных величин электродинамики:

1. Электрического тока.

2. Силы Ампера.

3. Магнитного поля проводника с током.

Достаточно просто можно показать, что существующие теоретические предположения не соответствуют экспериментальным данным.

 

Миф первый.

Электрический ток

 

Явным пробелом теории электродинамики в настоящее время является отсутствие физического механизма электрического тока, соответствующего реально наблюдаемому физическому явлению.

Критерием любого научного исследования должна быть научная честность. Даже самые дорогостоящие эксперименты и самая тяжёлая математика не могут приблизить к истине, если исследователи используют физический эксперимент исключительно для подтверждения своей правоты.

Результаты физических экспериментов, которые, как считается, открыли электрический ток, были с самого начала истолкованы односторонне. Эксперименты проводились с целью доказать, что ток в проводниках переносится свободными электронами. Других вариантов не рассматривалось. Механизм электрического тока представляется физикам примитивным потоком электронного газа в границах проводника, как воды в шланге.

«Носителями тока в металлах являются свободные электроны, т.е. электроны, слабо связанные с ионами кристаллической решетки металла. Это представление о природе носителей тока в металлах основывается на электронной теории проводимости металлов, созданной немецким физиком П. Друде (1863 - 1906) и разработанной впоследствии нидерландским физиком Х. Лоренцем, а также на ряде классических опытов, подтверждающих положения электронной теории.

Первый из таких опытов - опыт К. Рикке (1901), в котором в течение года электрический ток пропускался через три последовательно соединенных с тщательно отшлифованными торцами металлических цилиндра (Сu, Al, Cu) одинакового радиуса. Несмотря на то, что общий заряд, прошедший через эти цилиндры, достигал огромного значения ( Кл), никаких, даже микроскопических, следов переноса вещества не обнаружилось. Это явилось экспериментальным доказательством того, что ионы в металлах не участвуют в переносе электричества, а перенос заряда в металлах осуществляется частицами, которые являются общими для всех металлов. Такими частицами могли быть открытые в 1897г. английским физиком Д. Томсоном (1856 - 1940) электроны.

Для доказательства этого предположения необходимо было определить знак и величину удельного заряда носителей (отношение заряда носителя к его массе). Идея подобных опытов заключалась в следующем: если в металле имеются подвижные, слабо связанные с решеткой носители тока, то при резком торможении проводника эти частицы должны по инерции смещаться вперед, как смещаются вперед пассажиры, стоящие в вагоне при его торможении. Результатом смещения зарядов должен быть импульс тока; по направлению тока можно определить знак носителей тока, а, зная размеры и сопротивление проводника, можно вычислить удельный заряд носителей.

Идея этих опытов (1913) и их качественное воплощение принадлежат российским физикам С.Л. Мандельштаму (1879 - 1944) и Н.Д. Папалекси (1880 - 1947). Эти опыты в 1916 году были усовершенствованы и проведены американским физиком Р. Толменом (1881 - 1948) и ранее шотландским физиком Б.Стюартом (1828 - 1887). Ими экспериментально доказано, что носители тока в металлах имеют отрицательный заряд, а их удельный заряд примерно одинаков для всех исследованных металлов. По значению удельного заряда носителей электрического тока и по определенному ранее Р. Милликеном элементарному электрическому заряду была определена их масса. Оказалось, что значения удельного заряда и массы носителей тока и электронов, движущихся в вакууме, совпадали. Таким образом, было окончательно доказано, что носителями электрического тока в металлах являются свободные электроны.

Существование свободных электронов в металлах можно объяснить следующим образом: при образовании кристаллической решетки металла (в результате сближения изолированных атомов) валентные электроны, сравнительно слабо связанные с атомными ядрами, отрываются от атомов металла, становятся «свободными» и могут перемещаться по всему объему. Таким образом, в узлах кристаллической решетки располагаются ионы металла, а между ними хаотически движутся свободные электроны, образуя своеобразный электронный газ, обладающий, согласно электронной теории металлов, свойствами идеального газа.

Электроны проводимости при своем движении сталкиваются с ионами решетки, в результате чего устанавливается термодинамическое равновесие между электронным газом и решеткой.

По теории Друде - Лоренца, электроны обладают такой же энергией теплового движения, как и молекулы одноатомного газа. Поэтому, применяя выводы молекулярно - кинетической теории, можно найти среднюю скорость теплового движения электронов

, (1)

которая для Т= К равна м/с. Тепловое движение электронов, являясь хаотическим, не может привести к возникновению тока.

При наложении внешнего электрического поля на металлический проводник, кроме теплового движения электронов возникает их упорядоченное движение, т.е. возникает электрический ток. Средняя скорость упорядоченного движения электронов можно оценить согласно формуле для плотности тока.

, (2)

Выбрав максимальную допустимую плотность тока, например для медных проводов , получим, что при концентрации носителей тока средняя скорость упорядоченного движения электронов равна м/с. Следовательно, , т.е. даже при очень больших плотностях тока средняя скорость упорядоченного движения электронов, обусловливающих электрический ток, значительно меньше скорости их теплового движения. Поэтому при вычислениях результирующую скорость можно заменять скоростью теплового движения ». [3]

В результате опыта К. Рикке можно было сделать два предположения: первое - что ток переносится электронами и второе - что ток переносится стационарным электрическим полем проводника. Однако проверялось только одно предположение. Это не означает, что направленного движения электронов нет, но не нужно путать причину и следствие. Сначала возникает поле проводника, потом начинают двигаться электроны.

Второй эксперимент, давший начало современному представлению об электрическом токе, был поставлен физически не корректно. При резком торможении катушки с проводом электроны действительно смещаются, и возникает постоянный ток, возбуждаемый силами инерции, но этот эксперимент не доказал, что носителями электрического тока являются именно электроны, ведь в этом эксперименте магнитное поле также было.

Если носителями тока являются электроны, то это означает, что при постоянном токе электроны от электростанции до потребителя дойдут лет через сто, а при переменном токе – никогда.

При выводе механизма электрического тока описании не был учтён важнейший фактор – скорость электрического тока. Именно скорость не позволяет электронам быть носителем электрического тока. Внешнее электрическое поле распространяется вдоль проводника со скоростью света, и только оно может быть переносчиком электрического тока. Это очевидно, и в некоторых исследованиях это признаётся.

«Мы бы еще хотели подчеркнуть, что явление магнетизма - это на самом деле чисто релятивистский эффект. В только что рассмотренном случае двух зарядов, движущихся параллельно друг к другу, можно было бы ожидать, что понадобится сделать релятивистские поправки к их движению порядка . Эти поправки должны отвечать магнитной силе.

Но как быть с силой взаимодействия двух проводников в нашем опыте (рис.1)? Ведь магнитная сила - вся действующая сила. Она не очень - то смахивает на "релятивистскую поправку". Кроме того, если оценивать скорости электронов в проводе, то их средняя скорость вдоль провода составляет около 0,01 см/сек.

рис. 1

 

Итак, равно примерно . Вполне пренебрежимая "поправка". Но нет! Хоть в этом случае магнитная сила и составляет от "нормальной" электрической силы, действующей между движущимися электронами, вспомните, что "нормальные" электрические силы исчезли в результате почти идеального баланса из - за того, что количества протонов и электронов в проводах одинаковы.

Этот баланс намного более точен, чем , и тот малый релятивистский член, который мы называем магнитной силой, - это единственный остающийся член, он становится преобладающим.

Почти полное уничтожение электрических эффектов и позволило физикам изучить релятивистские эффекты (т.е. магнетизм), иоткрыть правильные уравнения (с точностью до ), даже не зная, что в них происходит». [1]

Это признание не только того, что физики не понимают природу физических процессов, ответственных за магнетизм, но и того, что их не интересует познание самих физических процессов.

Число (10.000.000.000.000.000.000.000.000) показывает несоответствие реальной и требуемой скорости электронов. Предполагать, что такое расхождение теории и эксперимента допустимо, могут только люди с очень большой фантазией.

 

Миф второй

Сила Ампера

Вторая основная величина электродинамики сила Ампера также не достаточно определена. В настоящее время закон Ампера не полный. В электродинамике есть три вида электрических цепей: полная цепь, участок цепи – источник тока, участок цепи – потребитель тока. Закон Ампера в настоящее время существует только для участка цепи – потребителя тока. Для полной цепи и участка цепи – источника тока закон Ампера не сформулирован.

Это происходит потому, что сила Ампера, действующая на проводник с током, при переходе проводника из участка цепи – источника тока на участок цепи – потребитель тока (например, при переходе генератора в режим двигателя), меняет знак, а формула закона Ампера смены знака не предусматривает. Физикам нечем объяснить этот феномен, поскольку (по правилу буравчика) при смене направления силы Ампера, направление электрического тока остаётся неизменным, направление собственного магнитного поля проводника тоже.

Миф третий

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Фейнмановские лекции по физике. М., Изд. Мир, 1976.

2. Королев Ф.А. Курс физики. Оптика, атомная и ядерная физика: Учеб. пособие для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов. 2-е изд., перераб. М.: Просвещение, 1974.

3. Трофимова Т. И. Курс Физики. «Высшая школа». М.,1997.

4. Ландау Л. Д., Лифшиц Е.М., Квантовая механика. Нерелятивистская теория, 3 изд., М., 1974.

ЛИТЕРАТУРА

 

 

1. Фейнмановские лекции по физике. М., Изд. Мир, 1976.

2. Трофимова Т. И. Курс Физики. «Высшая школа». М.,1997.

Квантовая физическая модель

электрического тока.

 

Решение любой задачи начинается с её постановки. Для начала процесса решения нужно хотя бы осознание того факта, что проблема существует. В электродинамике сейчас нет квантового описания электрического тока, нет квантового описания магнитного поля проводника с током, нет квантового описания силы Ампера.

В этой работе предложен квантовый механизм электрического тока. Скорость квантового электрического тока равна скорости света, как в эксперименте. В квантовой теории электрического тока устранены многие противоречия между теорией и экспериментом, характерные для классической теории электрического тока.

Квантовая теория электрического тока выводится из классической. Для перехода к квантовой теории электрического тока, необходимо вспомнить ещё раз, что нам известно об электрическом токе на участке цепи – потребителе тока.

1. Для существования электрического тока к проводнику необходимо подвести энергию извне в виде электрического поля.

2. Электрическое поле распространяется вдоль проводника со скоростью света и взаимодействует с уже находящимися в проводнике электронами материала проводника.

3. Это взаимодействие неизвестным сейчас образом образует магнитное поле проводника.

Классическая электродинамика предполагает, что в процессе электрического тока участвуют следующие физические величины:

1. Напряжение или разность потенциалов . Возникает в момент замыкания цепи. Характеристики этого вектора – направление вдоль проводника от плюса к минусу.

2. Электрический ток . Скалярная величина. Направления нет.

Возникает на участке цепи – потребителе тока после того, как на этот участок подаётся напряжение или разность потенциалов от внешнего источника. Существует за счёт энергии источника тока.

3. Магнитное поле . Направление – по правилу буравчика.

Расположение – вне проводника, в плоскости, перпендикулярной направлению разности потенциалов.

4. Радиус – вектор . В настоящее время безымянный, поскольку неизвестен тип взаимодействия, который он переносит.

Физический смыслрадиус – вектора : промежуточный вектор между вектором электрического тока и вектором магнитного поля. Переносит силовое взаимодействие. Из известных физических полей для него подходит только гравитационное поле .

Этот вектор меняет знак при изменении направления энергии. При потреблении электрической энергии его направление - от вектора электрического тока к вектору магнитного поля. При генерации электрической энергии его направление - от вектора магнитной индукции к вектору электрического тока.

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Фейнмановские лекции по физике. М., Изд. Мир, 1976.

2. Королев Ф.А. Курс физики. Оптика, атомная и ядерная физика: Учеб. пособие для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов. 2-е изд., перераб. М.: Просвещение, 1974.

3. Трофимова Т. И. Курс Физики. «Высшая школа». М.,1997.

4. Ландау Л. Д., Лифшиц Е.М., Квантовая механика. Нерелятивистская теория, 3 изд., М., 1974.

5. Дрюков В.М. Илюхина Н.И. Проектирование новых физических технологий. Вопросы оборонной техники. Научно - технический сборник. № 1-2. М:, Н.Т.Ц. «Информтехника» 1995.

6. Советский энциклопедический словарь. М., «Советская энциклопедия.» 1985.

7. Дрюков В.М. Илюхина Н.И. Квантовая физическая модель электрического тока. Тула, 1997.

8. Дрюков В.М. О чём молчат физики. Тула 2004.

 

 

ЕДИНАЯ ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

Предисловие

 

 

Решение любой задачи начинается с её постановки. Создание непротиворечивой теории электродинамики начинается с признания хотя бы факта существования проблем, не решенных современной теорией физики. Например,закон Фарадея - закон электромагнитной индукции, противоречит обратному закону: закону Био - Савара - Лапласа. Методам, применяемым современной физикой для скрытия этих проблем, посвящён раздел сайта «три мифа электродинамики».

В этой работе предлагается квантовая теория электрического тока. Появление этой работы стало возможно потому, что официальная физика до сих пор не завершила переход от классических представлений к квантовым. Более того, сам этот факт старательно скрывается. Квантовая теория электрического тока является последним кирпичиком, позволяющим перейти к единой теории электродинамики.

Для простоты восприятия изложение максимально упрощено.

Для перехода к квантовой теории электрического тока необходимо вспомнить ещё раз, что нам точно известно об электрическом токе на участке цепи – потребителе тока.

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Фейнмановские лекции по физике. М., Изд. Мир, 1976.

2. Королев Ф.А. Курс физики. Оптика, атомная и ядерная физика: Учеб. пособие для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов. 2-е изд., перераб. М.: Просвещение, 1974.

3. Трофимова Т. И. Курс Физики. «Высшая школа». М.,1997.

4. Ландау Л. Д., Лифшиц Е.М., Квантовая механика. Нерелятивистская теория, 3 изд., М., 1974.

5. Дрюков В.М. Илюхина Н.И. Проектирование новых физических технологий. Вопросыоборонной техники. Научно - технический сборник. № 1-2. М:, Н.Т.Ц. «Информтехника»1995.

6. Советский энциклопедический словарь. М., «Советская энциклопедия.» 1985.

7. Дрюков В.М. Илюхина Н.И. Квантовая физическая модель электрического тока. Тула, 1997.

8. Дрюков В.М. О чём молчат физики. Тула 2004.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Трофимова Т. И. Курс Физики. «Высшая школа». М.,1997.

2. Дрюков В.М. О чём молчат физики. Тула 2004.

 

 

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Фейнмановские лекции по физике. М., Издательство Мир, 1976.

2. Королев Ф.А. Курс физики. Оптика, атомная и ядерная физика: Учеб. пособие для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов. 2-е изд., перераб. М., Просвещение, 1974.

3. Трофимова Т. И. Курс Физики. «Высшая школа». М.,1997.

4. Ландсберг Г.С. Оптика 5 -е изд. М., 1976.

5. Черный Ф.Б. Распространение радиоволн. М., «Советское радио» 1962.

6. Харрик Н., Спектроскопия внутреннего отражения, пер с англ., М., 1970.

7. Специальные электрические источники и преобразователи энергии; п/р д.т.н. Алиевского А.М. 2-е перераб. изд. М., Энергоатомиздат, 1993.

8. Советский энциклопедический словарь. М., «Советская энциклопедия». 1985.

9. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. М., «Высшая школа». 1995.

10. Калитиевский Н. И. Волновая оптика. 2-е. Изд., М., 1978.

11. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М., Теория поля, 6 изд., М., 1973 (Теоретическая физика).

12. Джеммер М. Понятие массы в классической и современной физике, пер. с англ. М.,

13. Ландау Л. Д., Лифшиц Е.М., Квантовая механика. Нерелятивистская теория, 3 изд., М., 1974.(теоретическая физика. т. 3).

14. Дрюков В.М. Илюхина Н.И. Физическое моделирование электромагнитного излучения с применением гравитации. Тула, 1997.

15. Дрюков В.М. О чём молчат физики. Тула 2004 г.

 

Вывод основного уравнения

Сложная структура фотона

 

В единой теории электромагнитного излучения фотон имеет сложную внутреннюю структуру. Только сложная структура светового кванта даёт возможность существования независимого колебательного процесса внутри каждого кванта света. Ширина фотона зависит от его фазы, но не превышает половину длины волны. При движении кванта света вдоль оси происходит постоянная осцилляция связанной электронно – позитронной пары, входящей в структуру кванта, что проявляется в изменении ширины кванта.

На (рис. 3) видно пять точек экстремума на протяжении длины волны: точки 0, , , , . Эти точки разбивают участок, равный на четыре интервала, в которых динамика векторов , и образует четыре не повторяющиеся комбинации.

Можно назвать эти четыре интервала условно фазами фотона и рассмотреть эти фазы последовательно.

Рис. 3. Четыре фазы движения светового кванта.

 

На (рис. 3) сплошной красной линией показан график изменения вектора гравитационной составляющей фотона . Прерывистыми чёрными линиями показаны графики изменения векторов и .

Рассмотрим последовательно четыре фазы движения фотона.

 

Первая фаза движения фотона: .

В первой фазе движения фотона происходит удаление электрона от позитрона со скоростью света в постоянно осциллирующей связанной электронно-позитронной паре, входящей в структуру фотона (рис. 4,б).

а) б)

 

Рис. 4. Первая фаза движения кванта электромагнитного излучения и мгновенный срез структуры фотона в первой фазе.

 

В первой фазе, за счёт удаления электрона от позитрона увеличивается напряженность электрического поля кванта от нуля в точке 0 до максимума в точке . За счёт этого же процесса происходит увеличение напряженности магнитного поля кванта от нуля до максимума.Этот процесс происходит при движении кванта со скоростью света вдоль оси .

При движении кванта вдоль оси происходит постоянное уменьшение вектора гравитационной составляющей кванта от максимума в точке 0 до нуля в точке .

Единая теория электромагнитного излучения показывает возможность независимого существования фотона в виде частицы со сложной внутренней структурой и внутренним колебательным процессом. Это позволяет устранить проблемы и исправить ошибки в теории электромагнитного излучения, существующие сейчас.

 

 

 

Преобразование энергии внутри кванта электромагнитного излучения

 

В сложном кванте электромагнитного излучения существует внутренний колебательный процесс. В физике хорошо известен физический эксперимент аннигиляции фотона. Этот эксперимент показывает, что при определённых условиях фотон превращается в пару: электрон и позитрон. Это позволяет предположить, что электрон и позитрон существовали в составе фотона и до его аннигиляции. Известно, что между электроном и позитроном действуют силы притяжения, поэтому единственным способом их взаимного существования в фотоне является осцилляция. В этом случае в связанной электронно – позитронной паре будет осуществляться постоянный колебательный процесс. Именно с этим процессом связаны волновые свойства фотона.

Рассмотрим колебательный процесс в общем виде, и применим его для внутренних колебаний фотона.

Допустим, что существует тело, на которое действует сила:

 

, (11)

 

Такой силе соответствует потенциальная энергия:

, (12)

 

Движение тела под действием такой силы представляет собой колебания влево и вправо от положения равновесия. Согласно второму уравнению Ньютона, уравнение этих колебаний имеет вид:

, (13)

 

Это уравнение имеет два частных решения:

 

, (14)

, (15)

 

Частные решения первых двух уравнений системы (9), позволяют описать поведение электрической и магнитной составляющей кванта электромагнитного излучения в виде (14) ((на рис.8) показано пунктирной линией).

Частное решение вида (15) позволяет описать изменение гравитационной составляющей кванта (показано сплошной красной линией).

Рис. 8. Изменение напряжённостей векторов , и в кванте электромагнитного излучения.

 

Кинетическая энергия в кванте электромагнитного излучения представлена электромагнитной составляющей и . Для кинетической энергии запишем общее решение в виде:

 

, (16)

 

Кинетическая энергия в каждый момент времени равна:

, (17)

Частота колебаний определяется формулой . Подставляя в выражение кинетической энергии, получим:

, (18)

 

Потенциальная энергия в кванте электромагнитного излучения представлена гравитационной составляющей кванта .

Для потенциальной энергии запишем общее решение уравнения (13) в виде:

(19)

 

Потенциальная энергия в каждый момент времени равна:

 

, (20)

 

Множитель перед тригонометрической функцией в выражении потенциальной и кинетической энергии одинаков.

Кинетическая энергия представлена в фотоне электромагнитной составляющей и . Функция выражает изменение кинетической энергии (рис.8).

Потенциальная энергия представлена в фотоне гравитационной составляющей . Функция выражает изменение потенциальной энергии (рис.8).

Рис. 9. Взаимное преобразование кинетической и потенциальной энергии в едином кванте электромагнитного излучения.

 

Функции и очень похожи одна на другую. Од