2 заметки с тегом

волна

А есть ли частицы?

#φuωkα

Эпиграф:  — А свет — это волна или частица? — Да. © Доля правды

Продолжим славные традиции отрицания всего.

Всем известно, что кванты — это то ли частицы, то ли волны, то ли то и другое вместе, то ли, наоборот, не то и не другое, а возмущения какого—то поля. В общем, ничего не понятно.

Ещё говорят, что в одних экспериментах они демонстрируют волновые свойства, а в других — свойства частиц. Но даже если взять классический двухщелевой эксперимент, то там фотон ведёт себя и как волна (интерферируя с самим собой) и как частица (оставляя единственный след на экране). Так что дело не в эксперименте.

Если присмотреться повнимательнее, то можно увидеть, что кванты ведут себя как частицы только при поглощении. А распространяются они как волны со всеми вытекающими последствиями — частотой, амплитудой, фазой, протяжённостью в пространстве и т. д.

И только в момент измерения волна исчезает, и в одной из точек занимаемого ей пространства материализуется частица, а точнее её след. Как бы ни был протяжён фотон, он может поглотиться максимум одним атомом. Причём целиком и сразу. В результате один электрон в атоме перескочит на более высокую орбиту, зафиксировав таким образом факт поглощения. Сам фотон как частица, конечно, нигде не остаётся.

Если бы не этот эффект квантового измерения, в квантах не было бы ничего загадочного. Их бы считали просто волновыми пакетами.

Даже излучение фотонов порциями можно объяснить, не обращаясь к свойствам самих фотонов. Достаточно понять, что при испускании волны электрон перескакивает с одной фиксированной орбиты на другую. Тем самым освобождается строго определённое количество энергии. Оно и уносится в виде электромагнитного излучения (ака фотона).

В свою очередь само квантование орбит электрона тоже объяснимо с точки зрения волн. Стоячая волна, зажатая в ограниченном пространстве, не может иметь произвольную длину волны. Например, длина волны колеблющейся струны должна укладываться целое число раз в длину струны, иначе ничего не получится. То же происходит и с электроном в атоме. Электрон удерживается возле ядра за счёт электрического притяжения к протонам, поэтому, как и струна, может находиться только в фиксированных счётных состояниях.

Главное заблуждение об электричестве

#φuωkα

Возможно, со школы вы помните, что электричество у нас в розетке — это сплошной поток электронов, которые бегут по проводам от источника к потребителю, перенося энергию.

К сожалению, это не так. Хотя бы потому, что при переменном токе, который, как раз у нас в розетках, электроны никуда не двигаются ровным строем, они просто дёргаются туда—сюда внутри проводника, оставаясь, по сути, на месте.

Как тогда в наш дом поступает энергия? Почему станция снабжает нас электричеством, а не мы её? Как вообще провода умудряются что—то куда—то передавать? Об этом рассказывает Дерек Маллер в новом видео Veritasium.