Гравитация и эфир

Как исправить ошибку Бора, не уходя от формулы Планка? Давайте думать. Правая часть формулы – – обозначает в теории Планка «порцию энергии», излучаемую атомом и соответствующую частоте этого излучения – . Частота – это количество колебаний, излучаемых атомным осциллятором за одну секунду времени (она измеряется в герцах – Гц). То есть – это порция энергии (которая впоследствии была названа «фотоном»), излучаемая атомом за одну секунду времени в каком-то часто-часто повторяющемся в атоме в эту секунду одном и том же переходном процессе, соответствующем данной конкретной частоте тех фотонов, которые в этом процессе испускает атом и которые видят спектроскописты в своих приборах. В этой порции энергии постоянную h лучше не трогать; пусть она в физике останется той постоянной величиной, тем «подстроечным коэффициентом», который грамотно связывает частоту (длину волны) видимых излучений (фотонов) с энергетическим состоянием невозбуждённого атома при «комнатной» температуре 20°С, которое (это состояние) физики (в лице Бора и Резерфорда) попытались было представить в виде стационарных атомных орбит планетарной модели атома и, в частности, в виде главной и основной орбиты (под номером «1»), на которую всегда возвращается электрон после любого акта возбуждения атома.

Короче, частота (длина волны излучения), видимая в опыте, естественна и первоначальна в этом опыте, а поэтому естественна и первоначальна «порция энергии» Но поскольку, как теперь выясняется, отдельный атом в однократном переходе типа 1–2 излучает только половинку длины волны того полного излучения, которое видят физики (излучает положительную половинку или отрицательную), то мы этой половинке должны поставить в соответствие и половинку того значения полной энергии 10,2 эВ, которое (это конкретное значение 10,2 эВ) соответствует по математике длине волны 121,57 нм, видимой в опыте, то есть должны записать (для единичного процесса в отдельном атоме) соотношение Планка в виде:

То есть мы не изменяем фундаментальную порцию энергии 10,2 эВ, соответствующую измеренной длине волны 121,57 нм, но мы её, как целую, только относим к двум разным атомам, которые в одно и то же время излучают каждый: отрицательную порцию энергии эВ (первый атом) и положительную порцию энергии эВ (второй атом). Таким образом, отдельный атом имеет на самом деле переходный процесс типа 1–2, соответствующий энергии этого перехода 5,1 эВ, вдвое меньшей той энергии, о которой думали в этой связи физики во главе с Бором. То есть энергия перехода 1–2 в атоме на самом деле равна эВ – это энергия не «синусоиды», но её половинки.

Мы видим, что додуматься до такого фундаментального вывода смогла только квантовая физика – как классическая физика, применённая к исследованию атомных процессов.

– Но как же вы, с вашей «квантовой физикой», сможете объяснить столетний опыт спектроскопии, досконально изучившей всевозможные переходы электрона в атоме водорода, с многочисленными сериями Лаймана, Бальмера, Пашена, Брекета, Пфунда, Хампфри, с длинами волн в этих сериях, совпадающими с теорией Бора с точностью до пяти значащих цифр? – спросит нас с улыбкой превосходства скептически настроенный физик-квантовомеханик.

Рис. 21.11

– Да, на первый взгляд, отступление от этих красивых вековых картинок-диаграмм, приведённых в каждом учебнике физики, может испугать кого угодно из физиков, но только не нас. Господа физики, нам сделать такую же подгонку под опыт, какую вынужден был совершить Ритц в 1908 году, ещё до работ Бора выдвинувший свой «комбинационный принцип», гораздо легче, чем Ритцу. Ведь у нас сетка уровней атомных орбит: сначала в несколько раз чаще, чем у Ритца и Бора (для первых орбит), потом – на порядок чаще (для орбит после 10-ой), а затем на 2 порядка чаще (для орбит с номерами сотен). Посмотрите на рисунок 21.11. Поэтому в такой частой сетке мы можем отыскать любую спектральную линию любой серии. Но в данной главе книги у нас на это нет никакого времени. С этой задачей, в рамках классической теории квантовой физики, может вполне успешно справиться любой продвинутый школьник (лучше даже – математического склада ума).

Мы же можем, для затравки, привести какой-нибудь простой пример, иллюстрирующий такую возможность. Для примера, выберем какую-нибудь «знаменитую» хорошо известную спектроскопистам линию из серии Бальмера – 656,285 нм (красный цвет). По диаграмме физиков она соответствует переходу 3–2, с энергией в переходе

что в джоулях составляет величину

Частота фотона, излучаемого атомом в этом переходе:

Длина волны фотона (проверяем):

Здесь значащие цифры с 4-ой по 6-ю (656,285 – на самом деле) «затерялись» из-за округлённых первоначальных уровней энергий (1,51 и 3,4) эВ.