Контрольная работа: Волновая теория фотона
.
Обратим внимание на небольшую величину амплитуды колебаний центра масс фотона в долях длины его волны или радиуса вращения.
Уравнения движения центра масс фотона относительно подвижной системы имеют вид параметрических уравнений окружности :
;
.
Если фотон движется относительно неподвижной системы отсчета ХОУ со скоростью , то уравнения такого движения становятся уравнениями циклоиды:
;
.
Обратим внимание на то, что в уравнениях и . Это значит, что они описывают движение центра масс фотона по волновой траектории в рамках аксиомы Единства пространства – материи – времени. Отметим, что уравнения Луи Де Бройля и Шредингера этим свойством не обладают. Учитывая соотношения, получим:
где .
Представим траектории точек . Обратим внимание на важные особенности. Радиус кольца равен и точка , лежащая на кольце, описывает обыкновенную циклоиду М.
Радиус окружности, описываемой точкой , - и эта точка описывает удлинённую циклоиду (рис. 1).
Рис. 1. Траектории движения точек , представленных на рис. 15:
М – обыкновенная циклоида; N – удлинённая циклоида; К – укороченная циклоида;
Радиус окружности, описываемой точкой (рис. 1), , и она описывает укороченную циклоиду .
Так как у модели фотона амплитуда , то его центр масс движется по укороченной циклоиде.
Результаты табл. 1 требуют, чтобы математическая модель, описывающая скорость центра масс шестигранника, а значит и фотона, не зависела бы от его радиуса вращения. Уравнения автоматически дают такой результат
Если считать, что движение фотона эквивалентно движению шестигранника, то и получаем закономерность изменения скорости центра масс фотона, в которую легко вводятся электрическая и магнитная постоянные
График скорости центра масс фотона показан на рис. 2, а.
Как видно, скорость центра масс фотона действительно изменяется в интервале длины волны или периода колебаний таким образом, что её средняя величина остается постоянной и равной .
Поскольку сила инерции направлена противоположно ускорению, то касательная составляющая силы инерции , действующая на центр масс фотона, запишется так
.
Несмотря на сложность переменной составляющей математической модели (108), касательная сила инерции, действующая на центр масс фотона, изменяется синусоидально (рис 2, b). Это значит, что она генерирует прямолинейное движение фотона так же, как и сила инерции, движущая автомобиль (рис. 2, b) или силы инерции дисбалансов, вращающие потребителя механической энергии электромотора, о которых мы подробно расскажем в ответах на вопросы.