Взанимодействие фотонов с не поглощающими их средами, теоретикам абсолютно непонятно…

Автор anj68 в своей статье «О том, как объясняли отражение/преломление света…» наглядно показывает, что все ухищрения теоретиков пытающихся «объяснить» свет как волновой процесс просто смешны. Далее статьи об этом:

Поскольку плоскую синусоидальную электромагнитную волну невозможно отразить по закону «угол отражения равен углу падения», даже в самых современных учебниках для объяснения отражения/преломления используют «шпалу» Гюйгенса.

О том, как объясняли отражение/преломление света, но так и не «шмогли».

То есть, свет, когда ему приспичит отразиться или преломиться теряет свои синусоподобные волновые свойства, и трансформируется в некое подобие одиночного твердого предмета. Мы его назвали «шпалой», Гюйгенс подразумевал некий «стержень». Как всякий твердый предмет, отражать его по нашему закону гораздо удобнее, чем волну. А с преломлением, все равно, получилось плохо. Напомним объяснение явления преломления Гюйгенсом:

«Каждый волновой фронт можно рассматривать как твердый стержень, удерживаемый двумя людьми за оба конца. Волны в воздухе можно представить в виде этих двух людей, идущих по сухой почве, все время, держась за концы стержня; волны в воде можно представить в виде тех же людей, идущих по жидкой грязи. Когда А и В приближаются к грязи, В вступает на нее раньше и замедляет свой шаг. За тот промежуток времени, в течение которого скорости А и В различны, стержень меняет направление». (Л.Эллиот и У.Уилкокс, «Физика», М., «Наука», 1975г., стр. 560.)

Во-первых, механизм движения стержня в условиях переменных почвенных условиях ничего не говорит о причинах этой переменности. То есть, почему скорость света в среде меньше, чем в вакууме так и осталось загадкой. Во-вторых, для движения стержня совсем необязательно менять при этом направление. С таким же успехом, стержень можно нести и дальше.

О том, как объясняли отражение/преломление света, но так и не «шмогли».

Поэтому причина и механизм изменения направления тоже осталась неясна. Что-то звучало на тему об обязательной перпендикулярности «шпал» направлению «направляющих», но тогда из этого следует, что дело совсем не в «шпале», а в «направляющих». Это они меняют направление. А шпала уже подчиняется им. При этом, подстраиваясь под направляющие всеми силами. Меняет свою длину

О том, как объясняли отражение/преломление света, но так и не «шмогли».

А теперь представьте себе, что мы только половину шпалы рассмотрели, а на самом деле она была длиньше:

О том, как объясняли отражение/преломление света, но так и не «шмогли».

То есть, ее еще и «ломает» в процессе преломления.

В общем, причина преломления механизмом ношения стержня никак не объясняется. И уж тем более, эта объяснялка ничего не может сказать про преломление с дисперсией (это когда среда не только меняет направление направляющей, но и для каждой шпалы она меняет направление чуть-чуть по-разному).

Впрочем, попытки преломлять плоскую синусоидальную волну тоже наблюдаются, но получается еще хуже.

А.В. Барбатунова, "Физика света. Работа над ошибками.", "Филинъ", 2019г.

А.В. Барбатунова, «Физика света. Работа над ошибками.», «Филинъ», 2019г.

Другими словами, в этой геометрии не стоило делать упор на штрихованные волновые проекции векторов k на ось х.

И с отражением здесь только на первый взгляд кажется все чудесно. Ровно до тех пор, пока «траектории» падающего света и отраженного не заменить на собственно синусоидальную волну.

О том, как объясняли отражение/преломление света, но так и не «шмогли».

Становится видно, что по закону «угол отражения равен углу падения» эту волну просто будет «рвать». Ну а движение хвостом противофазой вперед – просто неизбежно.

Дисперсия – это вообще другая физика. Там ни «стержень», ни «траектория» никак не подходят. И что подходит до сих пор не определились. Существует несколько версий преломления с дисперсией, но в каждой из них несовместимые с жизнью врожденные косяки.

 Итак, «шпала» Гюйгенса, и более поздняя геометрия траектории синусоидальной волны никак не смогли объяснить причины преломления.

О том, как объясняли отражение/преломление света, но так и не «шмогли». (Часть вторая)

Хотя закономерность общими усилиями и была определена. Дальнейшие упражнения на эту тему не используют «шпалы», волновые числа, и штрихованные проекции векторов на ось, которая граница между средами, вероятно потому, что они никак не относятся к физике света.

При переходе света из вакуума в среду, или из одной среды в другую у света меняются направление луча и скорость света. То есть, два параметра.

Версий объяснений этих изменений несколько. Рассмотрим две, самые распространенные. Говорить будем не только о преломлении, но и о дисперсии. В конкретной среде происходит преломление света с неким общим для этой среды коэффициентом преломления. Например, для воды (t=0°C) n=1.33. Но для каждого фотона в этой среде коэффициент немножечко свой. Вот, для длины волны 7.065*10^-7м – это 1.33095, и т. д.

В первой версии дисперсия позиционируется как взаимодействие э/м волны света с заряженными частицами среды. То есть, это случай, когда с веществом свет взаимодействует не как частица, согласно утверждению дуализма, а как волна.

(Трофимова, «Курс физики», М., «Высшая школа», 1985г, стр. 279.):

«В теории Лоренца дисперсия рассматривается как результат взаимодействия электромагнитных волн с заряженными частицам, входящими в состав вещества и совершающими вынужденные колебания в переменном электромагнитном поле волны

А.В. Барбатунова, "Физика света. Работа над ошибками.", "Филинъ", 2019г.

А.В. Барбатунова, «Физика света. Работа над ошибками.», «Филинъ», 2019г.

В более поздних версиях:

У А.М. Саржевского, «Оптика», М., «URSS», 2017г., стр.285.

«Действие световой волны на электроны (или ионы) вещества и обратное взаимодействие вещества на электромагнитную волну сводятся к возбуждению колебаний электронов (ионов) в такт с колебаниями электрического вектора световой волны и возникновению вследствие этого вторичных электромагнитных волн».

А.В. Барбатунова, "Физика света. Работа над ошибками.", "Филинъ", 2019г.

А.В. Барбатунова, «Физика света. Работа над ошибками.», «Филинъ», 2019г.

И вариант с просто полем электромагнитной волны, и вариант с вторичными волнами пытается обосновать изменение скорости света, но ничего не говорит об изменении направления.

Смешных натяжек тут еще много, но мы приведем наиболее смешную:

А.В. Барбатунова, "Физика света. Работа над ошибками.", "Филинъ", 2019г.

А.В. Барбатунова, «Физика света. Работа над ошибками.», «Филинъ», 2019г.

Если в формулу частоту собственных колебаний электронов положить меньше, то в результате выйдет абракадабра.

****

Вторая версия полагает причиной снижения скорости света в среде поглощение/переизлучение фотонов (частиц) атомами среды. Эта версия тоже ничего не говорит о причинах изменения направления света. И совершенно не соответствует другим утверждениям теорий света.

А.В. Барбатунова, "Физика света. Работа над ошибками.", "Филинъ", 2019г.

А.В. Барбатунова, «Физика света. Работа над ошибками.», «Филинъ», 2019г.

Хотя, поглощение/переизлучение несомненно имеет место быть. В результате мы, например, при пропускании сквозь среду монохроматического света, имеем кроме луча, прошедшего сквозь среду, некоторое количество измененных фотонов. Это так называемые «стоксовы спутники».

«Различие энергий фотонов связанно с переходом молекулы из нормального состояния в возбужденное (испущенный фотон будет иметь меньшую частоту – возникает стоксов спутник), либо из возбужденного состояния в нормальное (испущенный фотон будет иметь большую частоту – возникает антистоксов спутник)». (Трофимова, «Курс физики», М., «Высшая школа», 1985г.)

Но выходить они будут позже основного луча, и в разном направлении.

А.В. Барбатунова, "Физика света. Работа над ошибками.", "Филинъ", 2019г.

А.В. Барбатунова, «Физика света. Работа над ошибками.», «Филинъ», 2019г.

****

Итак, есть официальная волновая теория света, и разной степени неудачности попытки втиснуть в нее свет.

Некоторая разница есть между старыми учебниками и новыми. Если в старых еще как-то рассказывали откуда что взялось, то в новых есть только красивый чертеж на эту тему. Рассматривая чертеж никак нельзя заподозрить грязь и стержень, зато создается ощущение чего-то фундаментального. И ни у кого вопрос, почему же направление-то меняется, даже не возникает. Вопрос «почему?» – не возникает в принципе.

Спорить с учебниками вообще не принято, и совершенно напрасно.

Н.П. Калашников, М.А. Смондырев, "Основы физики",  "Лаборатория знаний", 2017г.
Н.П. Калашников, М.А. Смондырев, «Основы физики», «Лаборатория знаний», 2017г.

Чудное безапелляционное на практике оказывается не совсем верным. В одной и той же среде, один и тот же фотон будет иметь разный коэффициент преломления при разных температурах. Например, гелий λ=7.065*10^-7м в воде при температуре 0°С имеет коэффициент преломления n=1.33095, а при температуре 50°С n=1.32614. Частота и длина волны одни и те же, а коэффициенты преломления разные.

Из другого учебника выясняется, что от длины волны в вакууме ничего зависеть и не может, поскольку в среде она меняется:

И.В. Савельев, "Курс общей физики", "Наука", 1982г.
И.В. Савельев, «Курс общей физики», «Наука», 1982г.

Тот же гелий при температуре 0°С оказывается с длиной волны λ=5.308*10^-7м, а при температуре воды 50°С λ=5.327*10^-7м. Не то, вследствие своеобычного женского непостоянства, не то из-за воздействия среды. А если из-за воздействия среды, то о зависимости преломления от длины волны говорить не приходится. Как-то наоборот выходит.

Изменение частоты не подразумевается. Но это противоречит другим параграфам учебника.

О том, как объясняли отражение/преломление света, но так и не «шмогли». (Часть третья)

Это уже как-то совсем другой фотон.

Или еще: поскольку утверждается, что частота световой волны в среде не изменяется, а фазовая скорость зависит от частоты, то фазовая скорость волны в среде тоже не имеет права быть другой, нежели с.

Ну, и образчик, под которым, наверное, и подразумевают новейшую теорию дисперсии. Название-то то точно вполне современное.

Т.И. Трофимова, "Курс физики", "Высшая школа", 1985г.
Т.И. Трофимова, «Курс физики», «Высшая школа», 1985г.

Т.И. Трофимова, «Курс физики», «Высшая школа», 1985г.

Только опытным данным она действительно противоречит. А постоянная диэлектрической проницаемости данной среды не только не постоянная, она, вообще, для каждого фотона оказывается собственной. Даром, что в вакууме одна на всех. Как-то уж совсем эта современная теория притянута за уши. А главное привести ее в какое-то соответствие пытаются с помощью совершенно старой теории Лоренца. Это когда частота собственных колебаний электронов больше, чем частота света, который должен эти электроны возбуждать. И не понятно, когда же должны происходить эти вынужденные колебания в переменном электромагнитном поле волны, что бы образовалось соответствие формуле, если в опыте ничего такого не происходит.

Ну, и главный вопрос: почему воздействуя на заряженные частицы волна меняет направление, остается неразрешенным.

*****

Таким образом, теории преломления и отражения фотонов остаются пустословием, не имеющим связи с реальностью.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

six × = twelve