Контрольная работа: Волновая теория фотона

Известно, что полная энергия электрона равна сумме кинетической и потенциальной энергий, то есть

.

С учетом этого уравнение принимает вид дифференциального уравнения Э. Шредингера.

Из изложенного следует, что результат решения уравнения есть функция, работающая за рамками Аксиомы Единства пространства – материи – времени.

Если в функции разделить переменные и , то можно получить уравнение

,

которое работает в рамках аксиомы Единства, поэтому оно должно давать точный результат, соответствующий эксперименту. И это действительно так. Оно рассчитывает спектр атома водорода. Происходит это потому, что энергии связи электрона с протоном зависят только от расстояния между протоном и электроном и не зависят от времени.

Таким образом, мы вывели постулированные раннее математические модели квантовой механики, описывающие поведение фотона. Мы показали, что уравнение Луи Де Бройля и трехмерное уравнение Шредингера работают за рамками аксиомы Единства пространства - материи – времени.

Далее, при анализе других физических явлений, в которых явно проявляется поведение фотонов, мы получим аналитически остальные и многие другие, в том числе и новые математические модели.

Итак, мы оставляем в покое почти все математические формулы, которые давно применяют для описания поведения фотона. В этом смысле у нас нет ничего нового, мы только подтвердили достоверность этих формул и дополнили их уравнениями, описывающими движение центра масс фотона в рамках аксиомы Единства пространства – материи – времени.

Поскольку основные математические модели, описывающие главные характеристики фотона, выведены аналитически из анализа движения его модели, то это является веским основанием для использования этой модели при интерпретации результатов всех экспериментов, в которых участвуют фотоны. Количество таких экспериментов неисчислимо, поэтому мы будем рассматривать лишь те из них, которые носят обобщающий характер. Самая большая совокупность экспериментальных данных, в которых зафиксировано поведение фотонов – шкала электромагнитных излучений, представленная в таблицах 1.

Мы будем обращаться к этим таблицам при интерпретации почти всей совокупности экспериментов с участием фотонов, а сейчас определим лишь интервал изменения длины волны фотонов.

Длина волны электромагнитного излучения изменяется в интервале (табл. 1). Минимальная величина этого интервала принадлежит гамма-фотону, а максимальная - низкочастотному диапазону излучения. Величины эти установлены экспериментально и у нас нет оснований сомневаться в их достоверности. Но, как мы уже отметили, у нас есть основания сомневаться в том, что самый большой фотон имеет длину волны .

Материальная плотность базового кольца фотона, соответствующего минимальной длине волны , равна

.

Материальная плотность базового кольца фотона, соответствующего максимальной длине волны электромагнитного излучения , равна

Теперь ясно, что максимальную проницаемость гамма фотона обеспечивает его минимальный размер (радиус ) и максимальная масса . Что же касается фотона с максимальной длиной волны и минимальной массой , то тут - полная неясность. Трудно представить фотон с базовым радиусом , движущийся со скоростью света, имея материальную плотность кольца

Вряд ли возможно формирование ньютоновских и электромагнитных сил при такой небольшой материальной плотности базового кольца фотона. Поэтому должен существовать предел максимальной длины волны или максимального радиуса и минимальной массы фотона.

Дальше мы проведём детальное обоснование , а сейчас отметим ещё раз, поскольку тепловую энергию и температуру формируют фотоны, то соответствует самой низкой температуре, существующей в Природе, экспериментальное значение которой равно, примерно, . Длина волны совокупности фотонов, формирующих эту температуру, определяется по формуле Вина.

,

где - постоянная Вина, четвёртая константа, контролирующая поведение фотонов.

Фотоны с такой длиной волны соответствуют реликтовому диапазону Их масса равна

.

Плотность материального кольца такого фотона будет равна

или