Foton kavram?n? temel alan bu makale, Planck sabitinin “temel sabiti”nin fiziksel ?z?n? ortaya koyuyor. Planck sabitinin dalga boyunun bir fonksiyonu olan tipik bir foton parametresi oldu?unu g?steren arg?manlar verilmi?tir.

Girii?. 19. y?zy?l?n sonu ve 20. y?zy?l?n ba??, teorik fizikte, klasik fizik y?ntemlerinin bir dizi sorunu do?rulamak i?in kullan?lamamas?ndan kaynaklanan bir krizle i?aretlendi; bunlardan biri "ultraviyole felaketi" idi. Bu sorunun ?z?, klasik fizik y?ntemlerini kullanarak tamamen siyah bir cismin radyasyon spektrumunda enerji da??l?m? yasas?n? olu?tururken, radyasyon dalga boyu k?sald?k?a radyasyon enerjisinin spektral yo?unlu?unun s?resiz olarak artmas? gerekti?iydi. Asl?nda bu sorun, klasik fizi?in i? tutars?zl???n? olmasa da, her durumda, temel g?zlemler ve deneylerle son derece keskin bir tutars?zl?k g?sterdi.

Neredeyse k?rk y?l (1860-1900) boyunca s?ren kara cisim ???n?m?n?n ?zellikleri ?zerine yap?lan ?al??malar, Max Planck'?n herhangi bir sistemin enerjisinin ?u ?ekilde oldu?u hipoteziyle sonu?land?. e elektromanyetik radyasyon frekans? yayarken veya emerken n (\displaystyle ~\nu ) yaln?zca kuantum enerjisinin kat? olan bir miktarda de?i?ebilir:

E g = hn (\displaystyle ~E=h\nu ) . (1)(\displaystyle ~h)

Orant?l?l?k fakt?r? H (1) numaral? ifadede bilime “Planck sabiti” ad? alt?nda girmi?, ana sabit kuantum teorisi .

Kara cisim problemi, bir yanda Rayleigh ve Jeans, di?er yanda Einstein'?n ba??ms?z olarak klasik elektrodinami?in g?zlemlenen radyasyon spektrumunu hakl? ??karamayaca??n? kan?tlamas?yla 1905'te revize edildi. Bu, 1911'de Ehrenfest taraf?ndan bu ?ekilde adland?r?lan "mor?tesi felaket" olarak adland?r?lan olaya yol a?t?. Teorisyenlerin ?abalar? (Einstein'?n fotoelektrik etki ?zerine ?al??mas?yla birlikte), Planck'?n enerji seviyelerinin kuantizasyonu hakk?ndaki varsay?m?n?n basit bir varsay?m olmad???n?n anla??lmas?na yol a?t?. matematiksel formalizmdir, ancak fiziksel ger?ekli?i anlaman?n ?nemli bir unsurudur.

Planck'?n kuantum fikirlerinin daha da geli?tirilmesi - Bohr'un atom teorisindeki bir atomdaki bir elektronun a??sal momentumunun nicelenmesine ili?kin varsay?m olan ???k kuantumu hipotezi (A. Einstein, 1905) kullan?larak fotoelektrik etkinin do?rulanmas? (N. Bohr) , 1913), bir par?ac???n k?tlesi ile dalga uzunlu?u aras?ndaki de Broglie ili?kisinin ke?fi (L. De Broglie, 1921) ve ard?ndan kuantum mekani?inin yarat?lmas? (1925 - 26) ve temel kuramlar?n olu?turulmas? momentum ile koordinat ve enerji ile zaman aras?ndaki belirsizlik ili?kileri (W. Heisenberg, 1927), Planck sabitinin fizikteki temel durumunun belirlenmesine yol a?t?.

Modern kuantum fizi?i de bu bak?? a??s?na ba?l? kal?yor: “Gelecekte E / n = h form?l?n?n kuantum fizi?inin temel ilkesini, yani enerji ve frekans aras?ndaki evrensel ili?kiyi ifade etti?i bizim i?in netle?ecek: E = hn . Bu ba?lant? klasik fizi?e tamamen yabanc?d?r ve mistik sabit h, do?an?n o d?nemde anla??lmayan s?rlar?n?n bir tezah?r?d?r.”

Ayn? zamanda Planck sabitine ili?kin alternatif bir g?r?? de vard?: “Kuantum mekani?i ders kitaplar? klasik fizi?in fizik oldu?unu s?yl?yor. H s?f?ra e?ittir. Ama asl?nda Planck sabiti H - bu asl?nda jiroskopun klasik fizi?inde iyi bilinen bir kavram? tan?mlayan bir miktardan ba?ka bir ?ey de?ildir. Fizik okuyan ustalara y?nelik yorum H ? 0, klasik fizikte benzeri olmayan, tamamen kuantum bir olgudur ve kuantum mekani?inin gereklili?ine olan inanc? g??lendirmeyi ama?layan ana unsurlardan biridir.”

B?ylece teorik fizik?ilerin Planck sabiti hakk?ndaki g?r??leri b?l?nd?. Bir yanda ayr?cal?kl?l??? ve gizemlile?tirilmesi, di?er yanda klasik fizik ?er?evesinin d???na ??kmayan fiziksel bir yorum yapma ?abas? var. Bu durum g?n?m?zde fizikte devam etmektedir ve bu sabitin fiziksel ?z? olu?ana kadar da devam edecektir.

Planck sabitinin fiziksel ?z?. Planck de?eri hesaplayabildi H kara cisim radyasyonuna ili?kin deneysel verilerden: sonucu 6,55 10 -34 J s idi, ancak sabitin fiziksel ?z?n? hakl? ??karmak i?in ?u anda kabul edilen de?erin %1,2'si kadar bir do?rulukla H yapamad?. Herhangi bir olgunun fiziksel ?zlerinin a??klanmas? kuantum mekani?inin ?zelli?i de?ildir: “Bilimin belirli alanlar?ndaki kriz durumunun nedeni, modern teorik fizi?in fenomenlerin fiziksel ?z?n? anlama, fenomenlerin i? mekanizmas?n? ortaya ??karma konusundaki genel yetersizli?idir. , maddi olu?umlar?n ve etkile?im alanlar?n?n yap?s?n?, unsurlar, olgular aras?ndaki neden-sonu? ili?kilerini anlamak.” Dolay?s?yla bu konuda mitoloji d???nda ba?ka bir ?ey hayal edemiyordu. Genel olarak ?u g?r??ler esere yans?yor: “Planck Sabiti H fiziksel bir olgu olarak do?adaki en k???k, indirgenemeyen ve b?z?lmeyen sonlu eylem miktar?n?n varl??? anlam?na gelir. ?arp?mlar? arac?l???yla etki boyutunu olu?turan herhangi bir dinamik ve kinematik nicelik ?ifti i?in s?f?r olmayan bir kom?tat?r olarak Planck sabiti, bu nicelikler i?in de?i?mezlik ?zelli?ine yol a?ar; bu da, denklemin birincil ve indirgenemez kayna??d?r. Herhangi bir dinamik ve kinematik uzay?nda fiziksel ger?ekli?in ka??n?lmaz olarak olas?l?ksal tan?m?. Kuantum fizi?inin evrenselli?i ve evrenselli?i buradan gelir.”

Kuantum fizi?i taraftarlar?n?n Planck sabitinin do?as? hakk?ndaki g?r??lerinin aksine, onlar?n muhalifleri daha pragmatikti. Fikirlerinin fiziksel anlam?, "elektronun ana a??sal momentumunun b?y?kl???n? klasik mekanik y?ntemlerle hesaplamaya" indirgenmi?ti. Pe (elektronun kendi ekseni etraf?nda d?nmesiyle ili?kili a??sal momentum) ve Planck sabitinin matematiksel ifadesinin elde edilmesi” H "bilinen temel sabitler arac?l???yla." Fiziksel ?z neye dayan?yordu: " Planck sabiti « H » e?it boyut klasik elektronun ana a??sal momentumu (elektronun kendi ekseni etraf?nda d?nmesiyle ili?kili), 4 ile ?arp?l?r P. ”

Bu g?r??lerin yanl??l???, temel par?ac?klar?n do?as?n?n ve Planck sabitinin ortaya ??k???n?n k?kenlerinin yanl?? anla??lmas?nda yatmaktad?r. Elektron, bir maddenin atomunun yap?sal bir eleman?d?r ve kendi i?levsel amac? vard?r - maddenin atomlar?n?n fiziksel ve kimyasal ?zelliklerinin olu?umu. Bu nedenle, elektromanyetik radyasyonun ta??y?c?s? olarak hareket edemez, yani Planck'?n enerjinin kuantum taraf?ndan aktar?lmas?na ili?kin hipotezi elektron i?in ge?erli de?ildir.

Planck sabitinin fiziksel ?z?n? kan?tlamak i?in bu soruna tarihsel bir perspektiften bakal?m. Yukar?dakilerden, "ultraviyole felaketi" sorununun ??z?m?n?n, Planck'?n tamamen siyah bir cismin radyasyonunun par?alar halinde, yani enerji kuantumunda meydana geldi?i hipotezi oldu?u sonucu ??k?yor. O zaman?n pek ?ok fizik?isi ba?lang??ta enerji kuantizasyonunun, maddenin elektromanyetik dalgalar? emip yaymas?n?n bilinmeyen bir ?zelli?inin sonucu oldu?unu varsayd?. Bununla birlikte, daha 1905'te Einstein, enerji kuantizasyonunun elektromanyetik radyasyonun kendisinin bir ?zelli?i oldu?unu ?ne s?rerek Planck'?n fikrini geli?tirdi. I??k kuantumu hipotezine dayanarak, fotoelektrik etkinin, l?minesans?n ve fotokimyasal reaksiyonlar?n bir dizi modelini a??klad?.

Einstein'?n hipotezinin ge?erlili?i, R. Millikan'?n (1914 -1916) fotoelektrik etkisi ?zerine yapt??? ?al??ma ve A. Compton'un (1922 - 1923) X ???nlar?n?n elektronlar taraf?ndan sa??lmas? ?zerine yapt??? ?al??malarla deneysel olarak do?ruland?. B?ylece, ???k kuantumunu, madde par?ac?klar?yla ayn? kinematik yasalara tabi olan temel bir par?ac?k olarak d???nmek m?mk?n hale geldi.

1926'da Lewis bu par?ac?k i?in "foton" terimini ?nerdi ve bu terim bilim camias? taraf?ndan benimsendi. Modern kavramlara g?re foton, temel bir par?ac?kt?r, elektromanyetik radyasyonun bir kuantumudur. Foton dinlenme k?tlesi M g s?f?rd?r (deneysel s?n?r M G<5 . 10 -60 г), и поэтому его скорость равна скорости света . Электрический заряд фотона также равен нулю .

Bir foton, elektromanyetik radyasyonun kuantumu (ta??y?c?s?) ise, elektrik y?k? s?f?ra e?it olamaz. Fotonun bu temsilindeki tutars?zl?k, Planck sabitinin fiziksel ?z?n?n yanl?? anla??lmas?n?n nedenlerinden biri haline geldi.

Planck sabitinin fiziksel ?z?n?n mevcut fiziksel teoriler ?er?evesinde ??z?lemeyen gerek?esi, V.A Atsyukovsky taraf?ndan geli?tirilen eterodinamik kavramla a??labilir.

Eter-dinamik modellerde temel par?ac?klar ?u ?ekilde ele al?n?r: kapal? girdap olu?umlar?(halkalar), eterin ?nemli ?l??de s?k??t?r?ld??? duvarlarda ve temel par?ac?klar, atomlar ve molek?ller, bu t?r girdaplar? birle?tiren yap?lard?r. Halka ve vida hareketlerinin varl???, par?ac?klarda serbest hareket ekseni boyunca y?nlendirilen mekanik bir momentin (spin) varl???na kar??l?k gelir.

Bu kavrama g?re, bir foton yap?sal olarak torusun dairesel hareketi (tekerlek gibi) ve i?inde vida hareketi bulunan kapal? bir toroidal girdapt?r. Foton olu?umunun kayna??, bir maddenin proton-elektron atom ?iftidir. Uyar?lma sonucunda yap?s?n?n simetri?i nedeniyle her proton-elektron ?ifti iki foton ?retir. Bunun deneysel olarak do?rulanmas?, bir elektronun ve bir pozitronun yok edilmesi s?recidir.

Bir foton, ?? t?r hareketle karakterize edilen tek temel par?ac?kt?r: kendi d?nme ekseni etraf?nda d?nme hareketi, belirli bir y?nde do?rusal hareket ve belirli bir yar??apta d?nme hareketi R do?rusal hareket eksenine g?re. Son hareket sikloid boyunca hareket olarak yorumlan?r. Sikloid, x ekseni boyunca bir periyodu olan periyodik bir fonksiyondur. 2p R (\displaystyle 2\pi r)/…. Bir foton i?in sikloidin periyodu dalga boyu olarak yorumlan?r. l bu, fotonun di?er t?m parametrelerinin arg?man?d?r.

?te yandan, dalga boyu da elektromanyetik radyasyonun parametrelerinden biridir: uzayda yay?lan elektromanyetik alan?n bozulmas? (durum de?i?ikli?i). Dalga boyu, sal?n?mlar?n ayn? fazda meydana geldi?i uzayda birbirine en yak?n iki nokta aras?ndaki mesafedir.

Bu, genel olarak foton ve elektromanyetik radyasyon i?in dalga boyu kavramlar? aras?nda ?nemli bir fark oldu?u anlam?na gelir.

Bir foton i?in dalga boyu ve frekans ?u ili?kiyle ili?kilidir:

n = sen g / l, (2)

Nerede sen g – do?rusal foton hareketinin h?z?.

Foton, ortak varolu? belirtileriyle birle?en temel par?ac?k ailesi (k?mesi) ile ilgili bir kavramd?r. Her foton, biri dalga boyu olan kendine ?zg? ?zelliklerle karakterize edilir. Ayn? zamanda, bu ?zelliklerin birbirine ba??ml?l??? dikkate al?nd???nda, pratikte bir fotonun ?zelliklerini (parametrelerini) tek bir de?i?kenin fonksiyonu olarak temsil etmek uygun hale gelmi?tir. Foton dalga boyu ba??ms?z de?i?ken olarak tan?mland?.

Bilinen de?er sen = 299,792,458 ± 1,2/, ???k h?z? olarak tan?mlan?r. Bu de?er, 1972 y?l?nda K. Evenson ve ?al??ma arkada?lar? taraf?ndan CH 4 lazerin sezyum frekans standard? ve kripton frekans standard? (yakla??k 3,39 mm) kullan?larak dalga boyu kullan?larak elde edilmi?tir. B?ylece, ?????n h?z? resmi olarak dalga boyundaki fotonlar?n do?rusal h?z? olarak tan?mlan?r. l = 3,39 10 -6 m.Teorik olarak (\displaystyle 2\pi r)/… (do?rusal) fotonlar?n hareket h?z?n?n de?i?ken ve do?rusal olmad??? tespit edilmi?tir; sen l = F( l). Bunun deneysel olarak do?rulanmas?, lazer frekans standartlar?n?n (\displaystyle 2\pi r)/… ara?t?r?lmas? ve geli?tirilmesiyle ilgili ?al??mad?r. Bu ?al??malar?n sonu?lar?ndan, t?m fotonlar?n l < 3,39 10 -6 I??k h?z?ndan daha h?zl? hareket ediyorum. Fotonlar?n s?n?rlay?c? h?z? (gama aral???), eterin ikinci ses h?z?d?r 3 10 8 m/s (\displaystyle 2\pi r)/….

Bu ?al??malar, fotonlar?n var olduklar? b?lgedeki h?zlar?ndaki de?i?imin ?%0,1'i a?mad??? y?n?nde ?nemli bir sonu? daha ??karmam?z? sa?l?yor. Fotonlar?n var olduklar? b?lgedeki h?zlar?ndaki bu kadar k???k bir de?i?iklik, fotonlar?n h?z?ndan neredeyse sabit bir de?er olarak s?z etmemizi sa?lar.

Foton, integral ?zellikleri k?tle ve elektrik y?k? olan temel bir par?ac?kt?r. Ehrengaft'?n deneyleri, bir fotonun (alt elektronun) elektrik y?k?n?n s?rekli bir spektruma sahip oldu?unu kan?tlad? ve Millikan'?n deneylerinden, X-???n? aral???nda, dalga boyu yakla??k 10-9 m olan bir foton i?in elektrik de?erinin de?eri ortaya ??kt?. y?k 0,80108831 C (\displaystyle 2\pi r )/….

Elektrik y?k?n?n fiziksel ?z?n?n ilk somutla?t?r?lm?? tan?m?na g?re: “ temel elektrik y?k?, temel girdab?n kesiti boyunca da??t?lan k?tle ile orant?l?d?r“Tersi ifade, girdab?n kesiti boyunca da??t?lan k?tlenin elektrik y?k?yle orant?l? oldu?u anlam?na gelir. Elektrik y?k?n?n fiziksel ?z?ne dayanarak, foton k?tlesinin de s?rekli bir spektruma sahip oldu?u sonucu ??kar. Proton, elektron ve fotonun temel par?ac?klar?n?n yap?sal benzerli?ine dayanarak, protonun k?tlesinin ve yar??ap?n?n de?eri (s?ras?yla, m p = 1,672621637(83) 10 -27 kg, RP = 0,8751 · 10 -15 m (\displaystyle 2\pi r)/…) ve ayr?ca bu par?ac?klardaki eter yo?unlu?unun e?itli?i varsay?larak, fotonun k?tlesinin 10 -40 kg oldu?u ve dairesel y?r?nge yar??ap?n?n ise 0,179o10 - oldu?u tahmin edilmektedir. 16 m, foton g?vdesinin yar??ap?n?n (simitin d?? yar??ap?) dairesel y?r?ngenin yar??ap?n?n 0,01 – 0,001 aral???nda olmas? beklenir, yani yakla??k 10 -19 – 10 -20 m.

Foton ?oklu?u ve foton parametrelerinin dalga boyuna ba??ml?l??? kavramlar?na ve ayr?ca elektrik y?k? ve k?tle spektrumunun s?reklili?ine ili?kin deneysel olarak do?rulanm?? ger?eklere dayanarak, ?unu varsayabiliriz: e l , ml = F ( l ) bunlar yar? sabittir.

Yukar?dakilere dayanarak, herhangi bir sistemin elektromanyetik radyasyonu yayarken veya emerken enerjisi ile frekans aras?ndaki ili?kiyi kuran ifadenin (1) oldu?unu s?yleyebiliriz. n (\displaystyle ~\nu ) bir cisim taraf?ndan yay?lan veya emilen fotonlar?n enerjisi ile bu fotonlar?n frekans? (dalga boyu) aras?ndaki ili?kiden ba?ka bir ?ey de?ildir. Planck sabiti ise ba?lanma katsay?s?d?r. Foton enerjisi ile frekans? aras?ndaki ili?kinin bu temsili, Planck sabitinin evrenselli?i ve temel do?as?n?n ?nemini ortadan kald?r?r. Bu ba?lamda Planck sabiti, fotonun dalga boyuna ba?l? olarak foton parametrelerinden biri haline gelir.

Bu ifadeyi tam ve yeterli bir ?ekilde kan?tlamak i?in fotonun enerji y?n?n? ele alal?m. Deneysel verilerden, bir fotonun do?rusal olmayan bir ba??ml?l??a sahip bir enerji spektrumu ile karakterize edildi?i bilinmektedir: k?z?l?tesi aral?ktaki fotonlar i?in E l = 0,62 eV i?in l = 2 10 -6 m, r?ntgen E l = 124 eV i?in l = 10 -8 m, gama aral??? E l = 124000 eV i?in l = 10 -11 m.Fotonun hareketinin do?as?ndan, fotonun toplam enerjisinin kendi ekseni etraf?ndaki d?nme kinetik enerjisinden, dairesel bir yol (sikloid) boyunca d?nme kinetik enerjisinden ve do?rusal hareket enerjisinden olu?tu?u sonucu ??kar:

E l = E 0 l + E 1 l+E 2 l, (3)

burada E 0 l = m l r 2 g l o 2 g l kendi ekseni etraf?nda d?nmenin kinetik enerjisidir,

E 1 l = m l u l 2 do?rusal hareketin enerjisidir, E 2 l = m l R 2 l o 2 l dairesel bir yol boyunca d?nmenin kinetik enerjisidir, burada r g l foton g?vdesinin yar??ap?d?r , R g l dairesel yolun yar??ap?d?r, o g l – fotonun eksen etraf?nda d?n???n?n do?al frekans?, o l = n fotonun dairesel d?nme frekans?d?r, m l fotonun k?tlesidir.

Dairesel bir y?r?ngede foton hareketinin kinetik enerjisi

E 2 l = m l r 2 l o 2 l = m l r 2 l (2p sen l / l) 2 = m l sen l 2 o (2p r l / l) 2 = E 1 l o (2p r l / l) 2 .

E 2 l = E 1 l o (2p r l / l) 2 . (4)

?fade (4), dairesel bir yol boyunca d?nmenin kinetik enerjisinin, dairesel yolun yar??ap?na ve fotonun dalga boyuna ba?l? olarak do?rusal hareketin enerjisinin bir par?as? oldu?unu g?sterir.

(2p r l / l) 2 . (5)

Bu de?eri tahmin edelim. K?z?l?tesi fotonlar i?in

(2p r l / l) 2 = (2p 10 -19 m /2 10 -6 m) 2 = p 10 -13.

Gama ???n? fotonlar? i?in

(2p r l / l) 2 = (2p 10 -19 m /2 10 -11 m) 2 = p 10 -8.

Bu nedenle, bir fotonun t?m varolu? b?lgesi boyunca, dairesel bir yol boyunca d?nme kinetik enerjisi, do?rusal hareketin enerjisinden ?nemli ?l??de daha azd?r ve ihmal edilebilir.

Do?rusal hareketin enerjisini tahmin edelim.

E 1 l = m l sen l 2 = 10 -40 kg (3 10 8 m/s) 2 =0,9 10 -23 kg m2 /s 2 = 5,61 10 -5 eV.

Enerji dengesindeki (3) bir fotonun do?rusal hareket enerjisi, ?rne?in k?z?l?tesi b?lgede (5,61 · 10 -5 eV) toplam foton enerjisinden ?nemli ?l??de daha azd?r.< 0,62 эВ), что указывает на то, что полная энергия фотона фактически определяется собственной кинетической энергией вращения вокруг оси фотона.

Dolay?s?yla do?rusal hareketin ve dairesel bir yol boyunca hareketin enerjilerinin k???k olmas? nedeniyle ?unu s?yleyebiliriz: Bir fotonun enerji spektrumu, foton ekseni etraf?nda d?nmenin kendi kinetik enerjilerinin spektrumundan olu?ur.

Bu nedenle ifade (1) ?u ?ekilde temsil edilebilir:

e 0 l = hn ,

yani(\displaystyle ~E=h\nu )

m l r 2 g l o 2 g l = H n . (6)

H = m l r 2 g l o 2 g l / n = m l r 2 g l o 2 g l / o l . (7)

?fade (7) a?a??daki gibi temsil edilebilir

H = m l r 2 g l o 2 g l / o l = (m l r 2 g l) o 2 g l / o l = k l (l) o 2 g l / o l .

H = k l (l) o 2 g l / o l . (8)

Burada k l (l) = m l r 2 g l yar? sabittir.

Eksen etraf?nda foton d?n???n?n do?al frekanslar?n?n de?erlerini tahmin edelim: ?rne?in,

??in l = 2 10 -6 m (k?z?l?tesi aral?k)

o 2 g ben = e 0i / m ben r 2 g ben = 0,62 · 1,602 · 10 -19 J / (10 -40 kg 10 -38 m 2) = 0,99 1059 s -2,

o g ben = 3,14 10 29 r/s.

??in l = 10 -11 m (gamma band?)

o g ben = 1,4 10 32 r/s.

K?z?l?tesi ve gama aral?klar?ndaki fotonlar i?in o 2 g l / o l oran?n? tahmin edelim. Yukar?daki verileri de?i?tirdikten sonra ?unu elde ederiz:

??in l = 2 10 -6 m (k?z?l?tesi aral?k) - o 2 g l / o l = 6,607 10 44,

??in l = 10 -11 m (gama aral???) - o 2 g l / o l = 6,653 10 44.

Yani ifade (8), fotonun kendi d?nme frekans?n?n karesinin dairesel bir yol boyunca d?nmeye oran?n?n, fotonlar?n t?m varl?k b?lgesi i?in yar? sabit bir de?er oldu?unu g?stermektedir.

Bu durumda fotonun bulundu?u b?lgedeki fotonun kendi d?nme frekans?n?n de?eri ?? kat de?i?ir. Buradan Planck sabitinin yar? sabit oldu?u sonucu ??k?yor.

(6) ifadesini a?a??daki gibi d?n??t?relim. H o l .

m l r 2 g l o g l o g l =H o l / o g l , (9)

m =

burada M = m l r 2 g l o g l fotonun kendi jiroskopik momentidir.

?fade (9), Planck sabitinin fiziksel ?z?n? takip eder: Planck sabiti, fotonun kendi jiroskopik momenti ile d?nme frekanslar?n?n oran? (dairesel bir yol boyunca ve kendisininki) aras?ndaki ili?kiyi kuran bir orant? katsay?s?d?r; fotonun varl???n?n t?m b?lgesi boyunca neredeyse sabittir.

H = (7) ifadesini a?a??daki gibi d?n??t?relim.

m l r 2 g l o 2 g l / o l = m l r 2 g l m l r 2 g l R 2 l o 2 g l / (m l r 2 g l R 2 l o l) =

H = = (m l r 2 g l o g l) 2 R 2 l / (m l R 2 l o l r 2 g l) =M 2 g l R 2 l / M l r 2 g l ,

H ((M 2 g l / M l) (R 2 l / r 2 g l), = (M 2 g l / M l) (10)

?fade (10) ayr?ca fotonun kendi jiroskopik momentinin karesinin dairesel bir yol (sikloid) boyunca jiroskopik hareket momentine oran?n?n, fotonun t?m varolu? b?lgesi boyunca neredeyse sabit bir de?er oldu?unu ve ?u ?ekilde belirlendi?ini g?sterir: ifade H ( r2gl/R2l).

Laboratuvar ?al??mas? No.

SPEKTRUMDA D?ZENL?L?KLER?N ?NCELENMES? VE PLANCK SAB?T?N?N BEL?RLENMES?

?al??man?n amac?: Planck sabitinin emisyon ve absorpsiyon spektrumlar? kullan?larak deneysel olarak belirlenmesi.

Cihazlar ve aksesuarlar: spektroskop, akkor lamba, c?va lambas?, krom tepeli k?vet.

TEOR?K G?R??

Atom, bir kimyasal elementin temel ?zelliklerini belirleyen en k???k par?ac???d?r. Atomun gezegen modeli, E. Rutherford'un deneyleriyle do?ruland?. Atomun merkezinde pozitif y?kl? bir ?ekirdek bulunur Z?e (Z– ?ekirdekteki protonlar?n say?s?, yani Mendeleev'in periyodik sistemindeki kimyasal elementin seri numaras?; e– bir protonun y?k? bir elektronun y?k?ne e?ittir). Elektronlar ?ekirde?in elektrik alan?nda ?ekirde?in etraf?nda hareket ederler.

B?yle bir atom sisteminin kararl?l??? Bohr'un ?nermeleriyle do?rulan?r.

Bohr'un ilk varsay?m?(sabit durum varsay?m?): bir atomun kararl? bir durumunda, elektronlar elektromanyetik enerji yaymadan belirli sabit y?r?ngelerde hareket eder; sabit elektron y?r?ngeleri niceleme kural?yla belirlenir:

. (2)

Bir ?ekirde?in etraf?ndaki y?r?ngede hareket eden bir elektrona Coulomb kuvveti etki eder:

. (3)

Bir hidrojen atomu i?in Z=1. Daha sonra

. (4)

Denklem (2) ve (4)'? birlikte ??zerek ?unlar? belirleyebiliriz:

a) y?r?nge yar??ap?

; (5)

b) elektron h?z?

; (6)

c) elektron enerjisi

. (7)

Enerji seviyesi– belirli bir dura?an durumdaki bir atomun elektronunun sahip oldu?u enerji.

Hidrojen atomunun bir elektronu vard?r. Atomun durumu N=1 temel durum olarak adland?r?l?r. Temel durum enerjisi

Temel durumda bir atom yaln?zca enerjiyi emebilir.

Kuantum ge?i?leri s?ras?nda atomlar (molek?ller) bir dura?an durumdan di?erine, yani bir enerji seviyesinden di?erine atlarlar. Atomlar?n (molek?llerin) durumundaki de?i?iklik, elektronlar?n bir sabit y?r?ngeden di?erine enerji ge?i?leriyle ili?kilidir. Bu durumda ?e?itli frekanslarda elektromanyetik dalgalar yay?l?r veya emilir.

Bohr'un ikinci varsay?m?(frekans kural?): Bir elektron sabit bir y?r?ngeden di?erine hareket etti?inde enerjili bir foton yay?l?r veya emilir

, (8)

kar??l?k gelen dura?an durumlar?n enerji fark?na e?ittir ( Ve - s?ras?yla, radyasyon veya absorpsiyondan ?nce ve sonra atomun dura?an durumlar?n?n enerjisi).

Enerji ayr? k?s?mlarda (kuantumlar (fotonlar) yay?l?r veya emilir) ve her kuantumun (fotonun) enerjisi frekansla ili?kilidir. n yay?lan dalga oran?

, (9)

Nerede H– Planck sabiti. Planck sabiti– atom fizi?inin en ?nemli sabitlerinden biri; say?sal olarak 1 Hz radyasyon frekans?ndaki bir radyasyon kuantumunun enerjisine e?ittir.

Bunu dikkate alarak denklem (8) ?u ?ekilde yaz?labilir:

. (10)

Belirli bir atomun (molek?l?n) yayd??? ve emdi?i t?m frekanslardaki elektromanyetik dalgalar?n toplam? Belirli bir maddenin emisyon veya absorpsiyon spektrumu. Her maddenin atomu kendi i? yap?s?na sahip oldu?undan, her atomun kendine ?zg? bireysel bir spektrumu vard?r. Bu, 1859'da Kirchhoff ve Bunsen taraf?ndan ke?fedilen spektral analizin temelidir.

Emisyon spektrumlar?n?n ?zellikleri

Maddelerden gelen radyasyonun spektral bile?imi ?ok ?e?itlidir. Ancak buna ra?men t?m spektrumlar ?? t?re ayr?labilir.

S?rekli spektrumlar. S?rekli spektrum t?m dalgalar?n uzunluklar?n? temsil eder. B?yle bir spektrumda herhangi bir k?r?lma yoktur; birbirine d?n??en farkl? renkteki b?l?mlerden olu?ur.

S?rekli (veya kat?) spektrumlar, kat? veya s?v? haldeki cisimler (akkor lamba, erimi? ?elik vb.) ve ayr?ca y?ksek oranda s?k??t?r?lm?? gazlar taraf?ndan ?retilir. S?rekli bir spektrum elde etmek i?in v?cudun y?ksek bir s?cakl??a ?s?t?lmas? gerekir.

Y?ksek s?cakl?ktaki plazma ile s?rekli bir spektrum da ?retilir. Elektromanyetik dalgalar, esas olarak elektronlar iyonlarla ?arp??t???nda plazma taraf?ndan yay?l?r.

?izgi spektrumlar?.?izgi emisyon spektrumlar?, karanl?k bo?luklarla ayr?lm?? ayr? spektral ?izgilerden olu?ur.

?izgi spektrumlar? t?m maddeleri gaz halinde atomik halde verir. Bu durumda ???k, pratik olarak birbirleriyle etkile?ime girmeyen atomlar taraf?ndan yay?l?r. ?izgi spektrumunun varl???, bir maddenin yaln?zca belirli dalga boylar?nda (daha do?rusu, belirli ?ok dar spektral aral?klarda) ???k yayd??? anlam?na gelir.

?izgili spektrumlar. Bantl? emisyon spektrumlar?, bantlar halinde birle?ecek kadar yak?n aral?klarla yerle?tirilmi? ayr? ?izgi gruplar?ndan olu?ur. B?ylece ?izgili spektrum, karanl?k bo?luklarla ayr?lm?? ayr? bantlardan olu?ur.

?izgi spektrumlar?ndan farkl? olarak ?izgili spektrumlar atomlar taraf?ndan de?il, birbirine ba?l? olmayan veya zay?f ba?l? molek?ller taraf?ndan olu?turulur.

Atomik ve molek?ler spektrumlar? g?zlemlemek i?in, alev i?indeki bir maddenin buhar?n?n par?lt?s? veya incelenen gazla dolu bir t?pteki gaz de?arj?n?n par?lt?s? kullan?l?r.

Absorbsiyon spektrumlar?n?n ?zellikleri.

S?rekli bir emisyon spektrumu veren bir kaynaktan gelen radyasyon yoluna, farkl? dalga boylar?ndaki belirli ???nlar? so?uran bir madde yerle?tirilirse absorpsiyon spektrumu g?zlemlenebilir.

Bu durumda, s?rekli spektrumun absorpsiyona kar??l?k gelen yerlerinde spektroskopun g?r?? alan?nda koyu ?izgiler veya ?eritler g?r?necektir. Emilimin do?as?, emici maddenin do?as? ve yap?s? taraf?ndan belirlenir. Gaz, y?ksek derecede ?s?t?ld???nda yayd??? dalga boylar?nda ????? emer. ?ekil 1 hidrojenin emisyon ve absorpsiyon spektrumlar?n? g?stermektedir.

Emisyon spektrumlar? gibi so?urma spektrumlar? da s?rekli, ?izgi ve ?eritli olarak ayr?l?r.

S?rekli spektrumlar yo?unla?m?? haldeki bir madde taraf?ndan emildi?inde absorpsiyonlar g?zlenir.

?izgi spektrumlar? S?rekli bir radyasyon spektrumunun kayna?? ile spektroskop aras?na gaz halindeki emici bir madde (atomik gaz) yerle?tirildi?inde absorpsiyonlar g?zlemlenir.

?izgili– molek?llerden (??zeltiler) olu?an maddeler taraf?ndan emildi?inde.

ARA?TIRMA METODOLOJ?S?N?N GEREK?ELER?

?izgili bir absorpsiyon spektrumu elde etmek i?in sulu bir krom ??zeltisi, yani potasyum dikrom kullan?l?r (
).

Kuantum teorisine g?re atomlar, iyonlar ve molek?ller sadece kuantum cinsinden enerji yaymakla kalmaz, ayn? zamanda kuantum cinsinden enerji de emerler. Belirli bir madde i?in bir kuantum emisyon ve so?urma enerjisi (belirli bir frekansta) ) ayn?d?r. I????n etkisi alt?nda, molek?llerin kimyasal ayr??mas? meydana gelir ve bu, yaln?zca enerjiye sahip bir ???k kuantumunun neden olabilece?i
, ayr??ma i?in yeterli (veya daha b?y?k).

Sulu bir potasyum dihidroksit ??zeltisi d???n?n
. Suda molek?lleri a?a??daki gibi iyonlara ayr???r:

Reaksiyon s?ras?nda ??zeltide iyonlar belirir
. Bu ??zelti beyaz (akromatik) ???kla ayd?nlat?l?rsa, krom zirvesi taraf?ndan emilen ???k kuantumunun etkisi alt?nda iyonlar par?alanacakt?r.
. Bu durumda, her iyon, enerji ile ???nlay?c? radyasyonun bir kuantumunu “yakalayacak” (“emecektir”).
. Sonu? olarak spektrum, ba?lang?c? frekansa kar??l?k gelen bir so?urma band?na sahip olacakt?r. . Ayr??ma reaksiyonu ?u ?ekilde yaz?l?r:

.

Bir kilomol krom i?in bu reaksiyonun enerjisi deneylerden bilinmektedir ( e=2,228·10 8 J/kmol).

Avogadro yasas?na g?re bir maddenin her kilomol?nde Avogadro say?s?na e?it say?da atom bulunur. N A=6,02 10 26 kmol -1, dolay?s?yla bir iyonun bozunmas? i?in enerji gereklidir

. (11)

Sonu? olarak, so?urulan ???k kuantumunun enerjisi, bir iyonu b?lmek i?in gereken enerjiye e?it veya daha b?y?k olmal?d?r.
yani
. E?itli?i kullanma

(12)

?yonu b?len kuantumun en d???k frekans?n? belirleyin:

, (13)

Nerede - spektral so?urma band?ndaki en d???k frekans (bant?n k?rm?z? ???k taraf?ndaki kenar?).

Frekans aras?ndaki ili?kiyi kullanma ve dalga boyu ifadesi (13) ?u ?ekilde yaz?l?r:

, (14)

burada c ?????n bo?luktaki h?z?d?r (c=3·10 8 m/s).

E?itlik (14)'ten Planck sabitini belirliyoruz

. (15)

DENEYSEL ?ALI?MALAR

Dalgaboyu Tayini krom zirvesinin spektrumu g?zlemlenirken absorpsiyon band?ndaki en u? ?izgi (sa?) a?a??daki s?rayla ger?ekle?tirilir:

Radyasyon spektrumunu kullanarak spektroskopu kalibre edin ve ard?ndan bir kalibrasyon e?risi olu?turmak i?in Tablo 1'i derleyip doldurun.

Tablo 1

Spektroskop kalibrasyonu

Spektroskop a?a??daki s?rayla kalibre edilir:

Spektroskop yar???n?n ?n?ne, spektrumu ?izgi (c?va lambas?, helyum t?p? vb.) veya s?rekli (akkor lamba) olan bir ???k kayna?? kurulur. Tablo 1'i kullanarak hangi say?y? not edin N Spektroskopun b?l?mleri belirli bir ?izgiye kar??l?k gelir (bu, t?m g?r?n?r ?izgiler i?in yap?l?r), yani her ?izgi i?in de?erler elde edilir N ve bunlar? x ekseni boyunca ?izin. Ayn? zamanda her ?izginin dalga boyu de?erleri tablodan al?n?r ve ordinat ekseni boyunca i?aretlenir. . Kar??l?k gelen apsislerin ve koordinatlar?n kesi?me noktas?nda ortaya ??kan noktalar d?zg?n bir e?ri ile ba?lan?r;

B?y?k bir grafik ka??d? ?zerinde dalga boyu de?erleri ordinat ekseni boyunca ?izilir. s?rekli veya ?izgi spektrumunun (400-750 nm) g?r?n?r k?sm? aral???nda, ?l?e?e sayg? g?stererek ve apsis ekseni boyunca - de?erler N tamburun bir devrinin (mikrometrik vida) kar??l?k geldi?i dikkate al?narak, s?rekli veya ?izgi spektrumlar?n?n (400-750 nm) t?m aral???n? kapsayan spektrometre tamburunun toplam b?l?m say?s? N=50 yani elli b?l?m.

3. Spektroskopun (spektrometre) yar???n?n ?n?ne krom tepesi olan bir k?vet yerle?tirin ve bu spektrometrenin dikey filamentini absorpsiyon band?n?n (koyu bant) kenar?na do?rultun. Bu konumda, b?lme numaras? spektrometreye kaydedilir ve bir kalibrasyon e?risi kullan?larak absorpsiyon band?n?n kenar?na kar??l?k gelen dalga boyu belirlenir. Planck sabitinin ortalama de?erini elde etmek i?in deney d?rt ila be? kez ger?ekle?tirilir.
?l??m hatalar?n?n hesaplanmas?n?n yan? s?ra.

4. Form?l (15)'i kullanarak her ?l??m i?in Planck sabitini hesaplay?n.

5. Her ?l??m?n mutlak hatas?n?, mutlak hatan?n ortalama de?erini ve ba??l hatay? belirleyin:

; (16)

; (17)

. (18)

6. ?l??mlerin ve hesaplamalar?n sonu?lar?n? tablo 2'ye kaydedin.

7. ?l??m sonucunu forma kaydedin:

8. Planck sabitinin tablo de?erinin elde edilen aral??a (19) ait olup olmad???n? kontrol edin.

Tablo 2

G?venlik sorular?

Atomun gezegen modelini a??klay?n?z.

Devlet Bohr'un ilk post?las?. Elektron y?r?ngesini nicelemenin kural? nedir?

Bir atomdaki elektronun y?r?nge yar??ap?, h?z? ve enerjisi hangi de?erleri alabilir?

Enerji seviyesi nedir?

Bohr'un ikinci ?nermesini form?le edin.

Bir fotonun enerjisi nedir?

Planck sabitinin fiziksel anlam? nedir?

Neye e?ittir?

Emisyon spektrumlar?n? a??klay?n. Hangi t?rlere ayr?l?rlar? Emisyon spektrumlar?n? g?zlemlemek i?in ne gereklidir?

Absorbsiyon spektrumlar?n? a??klay?n. Hangi t?rlere ayr?l?rlar? Absorbsiyon spektrumlar?n? g?zlemlemek i?in ne gereklidir?

Spektroskopun ?al??ma prensibini ve yap?s?n? a??klay?n?z.

Spektroskopun kalibrasyonu nedir? Kalibrasyon i?in hangi spektrumlar kullan?ld?? Bir spektroskopun kalibrasyon e?risini kullanarak absorpsiyon band?n?n kenar?na kar??l?k gelen dalga boyunu nas?l belirleyebiliriz?

??in ger?ekle?tirilme prosed?r?n? a??klay?n.

B?BL?YOGRAF?K L?STE

Agapov B.T., Maksyutin G.V., Ostroverkhov P.I.

Fizikte laboratuvar at?lyesi. – M.: Y?ksekokul, 1982.

Korsunsky M.I. Optik, atom yap?s?, atom ?ekirde?i. – M.: Fizmatgiz, 1962.
Fiziksel at?lye / Ed. IV. Iveronova. – M.: Fizmatgiz, 1962.(etki kuantumu) kuantum teorisinin ana sabitidir; bir elektromanyetik radyasyon kuantumunun enerji de?erini frekans?na ba?layan bir katsay? ve genel olarak herhangi bir do?rusal sal?n?ml? fiziksel sistemin enerji kuantumunun frekans? ile de?erini birbirine ba?layan bir katsay?d?r. . Enerjiyi ve d?rt?y? frekansa ve uzaysal frekansa, eylemleri faza ba?lar. A??sal momentumun bir kuantumu. Planck'?n termal radyasyonla ilgili ?al??mas?nda ilk kez bahsedilmi? ve bu nedenle onun ad? verilmi?tir. Her zamanki isim Latince'dir.

J s erg s.

eV c.

S?kl?kla kullan?lan de?er:

J s, erg s, eV s,

• indirgenmi? (bazen rasyonelle?tirilmi? veya azalt?lm??) Planck sabiti veya Dirac sabiti olarak adland?r?l?r. Bu g?sterimin kullan?lmas? kuantum mekani?inin bir?ok form?l?n? basitle?tirir, ??nk? bu form?ller geleneksel Planck sabitini bir sabite b?l?nm?? bi?imde i?erir.
• 17-21 Ekim 2011 tarihlerinde d?zenlenen 24. A??rl?klar ve ?l??ler Genel Konferans?'nda, oybirli?iyle bir karar kabul edildi; bu kararda, ?zellikle Uluslararas? Birimler Sisteminin (SI) gelecekteki bir revizyonunda SI birimlerinin kullan?lmas? ?nerildi. Planck sabiti tam olarak 6,62606X 10-34 J s'ye e?it olacak ?ekilde ?l??m yeniden tan?mlanmal?d?r; burada X, bir veya daha fazla anlaml? rakam? temsil eder ve bu rakam ayr?ca a?a??dakilere dayanarak belirlenecektir: en do?ru CODATA ?nerileri. Ayn? karar, Avogadro sabitini, temel y?k? ve Boltzmann sabitini ayn? ?ekilde kesin de?erler olarak belirlemeyi ?nerdi.
  • 1 Fiziksel anlam
  • 2 Ke?if tarihi
  • 2.1 Planck'?n termal radyasyon form?l?
• 2.2 Fotoelektrik etki
  • 2.3 Compton etkisi
  • 3 ?l??m y?ntemleri
• 3.1 Fotoelektrik etki yasalar?n?n kullan?m?
• 3.2 X-???n? bremsstrahlung spektrumunun analizi
• 4 Not

5 Edebiyat

6 Ba?lant?

Fiziksel anlam

E?er fiziksel birimler sistemi kuantum mekani?inin ortaya ??k???ndan sonra olu?turulmu? olsayd? ve temel teorik form?lleri basitle?tirecek ?ekilde uyarlanm?? olsayd?, Planck sabiti muhtemelen basit?e bire veya her hal?karda daha yuvarlak bir say?ya e?itlenirdi. Teorik fizikte c birim sistemi s?kl?kla form?lleri basitle?tirmek i?in kullan?l?r.

Planck sabiti ayr?ca klasik ve kuantum fizi?inin uygulanabilirlik alanlar?n? s?n?rlamada basit bir de?erlendirme rol?ne sahiptir: s?z konusu sistemin eyleminin b?y?kl??? veya a??sal momentum karakteristi?i veya karakteristik bir d?rt? ile karakteristik bir boyutun ?arp?m? ile kar??la?t?r?ld???nda, veya karakteristik bir zamana g?re karakteristik bir enerji, klasik mekani?in bu fiziksel sisteme ne kadar uygulanabilir oldu?unu g?sterir. Yani, e?er sistemin hareketi ve a??sal momentumu ise, o zaman sistemin davran??? klasik mekanik taraf?ndan iyi bir do?rulukla tan?mlan?r. Bu tahminler Heisenberg belirsizlik ili?kileriyle olduk?a do?rudan ilgilidir.

Ke?if tarihi

Planck'?n termal radyasyon form?l?

Planck form?l?, denge radyasyon yo?unlu?u i?in Max Planck taraf?ndan elde edilen siyah cisim radyasyonunun spektral g?? yo?unlu?unun bir ifadesidir. Planck'?n form?l?, Rayleigh-Jeans form?l?n?n radyasyonu yaln?zca uzun dalga b?lgesinde tatmin edici bir ?ekilde tan?mlad??? netle?tikten sonra elde edildi. 1900 y?l?nda Planck, deneysel verilerle iyi bir uyum i?inde olan sabiti (daha sonra Planck sabiti olarak an?lacakt?r) olan bir form?l ?nerdi. Ayn? zamanda Planck, bu form?l?n yaln?zca ba?ar?l? bir matematik hilesi oldu?una, ancak fiziksel bir anlam? olmad???na inan?yordu. Yani Planck, elektromanyetik radyasyonun, b?y?kl??? radyasyonun frekans?yla a?a??daki ifadeyle ili?kili olan bireysel enerji b?l?mleri (kuantum) bi?iminde yay?ld???n? varsaymam??t?r:

Orant?l?l?k katsay?s? daha sonra adland?r?ld? Planck sabiti, = 1,054·10-34 J·s.

Foto?raf efekti

Fotoelektrik etki, ?????n (ve genel olarak konu?ursak herhangi bir elektromanyetik radyasyonun) etkisi alt?ndaki bir madde taraf?ndan elektronlar?n yay?lmas?d?r. Yo?unla?m?? maddeler (kat? ve s?v?) d?? ve i? fotoelektrik etkiler ?retir.

Fotoelektrik etki, 1905'te Albert Einstein (?sve?li fizik?i Oseen'in aday g?sterilmesi sayesinde 1921'de Nobel ?d?l?'n? ald?) taraf?ndan Planck'?n ?????n kuantum do?as? hakk?ndaki hipotezine dayanarak a??kland?. Einstein'?n ?al??mas? ?nemli bir yeni hipotez i?eriyordu; e?er Planck ?????n yaln?zca kuantumlanm?? k?s?mlar halinde yay?ld???n? ?ne s?rd?yse, o zaman Einstein zaten ?????n yaln?zca kuantumlanm?? k?s?mlar bi?iminde var oldu?una inan?yordu. Enerjinin korunumu yasas?na g?re, ????? par?ac?klar (fotonlar) bi?iminde temsil ederken, Einstein'?n fotoelektrik etki form?l? ??yledir:

nerede - s?zde i? fonksiyonu (bir maddeden bir elektronu uzakla?t?rmak i?in gereken minimum enerji), - yay?lan elektronun kinetik enerjisi, - gelen fotonun enerjili frekans?, - Planck sabiti. Bu form?l, fotoelektrik etkinin k?rm?z? s?n?r?n?n varl???n?, yani foton enerjisinin art?k v?cuttan bir elektronu "??karmaya" yetmedi?i en d???k frekans?n varl???n? ima eder. Form?l?n ?z?, bir fotonun enerjisinin bir maddenin atomunu iyonize etmek i?in, yani bir elektronu "y?rtmak" i?in gerekli i? i?in harcanmas? ve geri kalan?n?n elektronun kinetik enerjisine d?n??t?r?lmesidir.

Compton etkisi

?l??m y?ntemleri

Fotoelektrik etki yasalar?n?n kullan?lmas?

Planck sabitini ?l?meye y?nelik bu y?ntem, Einstein'?n fotoelektrik etki yasas?n? kullan?r:

katottan yay?lan fotoelektronlar?n maksimum kinetik enerjisi nerede,

Gelen ?????n frekans? buna denir. Elektron i? fonksiyonu.

?l??m bu ?ekilde ger?ekle?tirilir. ?lk olarak, fotoselin katodu belirli bir frekansta monokromatik ???kla ???nlan?rken, fotosele bir engelleme voltaj? uygulanarak fotoselden ge?en ak?m?n durmas? sa?lan?r. Bu durumda do?rudan Einstein kanunundan ??kan a?a??daki ili?ki ortaya ??kar:

elektron y?k? nerede?

Daha sonra ayn? fotosel, belirli bir frekansa sahip monokromatik ???kla ???nlan?r ve benzer ?ekilde voltaj kullan?larak kilitlenir.

?kinci ifadeyi birinciden terim terim ??kararak ?unu elde ederiz:

nereden geliyor

X-???n? bremsstrahlung spektrumunun analizi

Bu y?ntem mevcut y?ntemler aras?nda en do?ru olan? olarak kabul edilir. Bremsstrahlung X-???nlar?n?n frekans spektrumunun, menek?e s?n?r? ad? verilen kesin bir ?st s?n?ra sahip olmas? ger?e?inden yararlan?r. Varl???, elektromanyetik radyasyonun kuantum ?zelliklerinden ve enerjinin korunumu yasas?ndan kaynaklanmaktad?r. Ger?ekten mi,

???k h?z? nerede,

X-???n? radyasyonunun dalga boyu, elektronun y?k?, X-???n? t?p?n?n elektrotlar? aras?ndaki h?zlanan voltaj.

O halde Planck sabiti

Notlar

1. 1 2 3 4 Temel Fiziksel Sabitler - Tam Liste
2. Uluslararas? Birimler Sisteminin (SI) gelecekteki olas? revizyonu hakk?nda. CGPM'nin 24. toplant?s?n?n 1. Karar? (2011).
3. Kilogram ve arkada?lar?n? temel kavramlara ba?lama anla?mas? - fizik-matematik - 25 Ekim 2011 - New Scientist

Edebiyat

• John D. Barrow. Do?an?n Sabitleri; Alfa'dan Omega'ya - Evrenin En Derin S?rlar?n? Kodlayan Say?lar. - Pantheon Books, 2002. - ISBN 0-37-542221-8.
• Steiner R. Planck sabitinin do?ru ?l??mlerinin tarih?esi ve ilerlemesi // Fizikte ?lerleme Raporlar?. - 2013. - Cilt. 76. - S.016101.

Ba?lant?lar

• Yu. K. Zemtsov, Atom fizi?i dersleri, boyut analizi
• Planck sabitinin iyile?tirilmesinin tarihi
• Sabitler, Birimler ve Belirsizlik Konusunda NIST Referans?

sabit ?ubuk, sabit ?ubuk neye e?ittir

Planck'?n Hakk?nda S?rekli Bilgiler

de?i?tirmek 11/19/2011 tarihinden itibaren - (animasyon eklendi)

Rod Johnson'?n “Mant?ksal Fizik” modelinde ?unu g?rd???m?z? hat?rlamak gerekir:

“Kat? par?ac?klar” yoktur, yaln?zca enerji gruplar? vard?r.
her kuantum boyutu geometrik olarak yap?land?r?lm??, kesi?en enerji alanlar?n?n bir formu olarak a??klanabilir.
Atomlar, Platonik Kat?lar formunda, yani ters y?nde d?nen enerji formlar?d?r. oktahedron ve tetrahedron. ?stelik her titre?im/titre?imli form, eterin belirli bir temel yo?unlu?una kar??l?k gelir.
Evrenin her yerinde, t?m yo?unluk seviyeleri veya boyutlar, birbirleriyle s?rekli etkile?im halinde olan iki temel eter seviyesinden yap?land?r?lm??t?r.

Johnson'?n modeline g?re her atomda, en k???k d?zeyde, s?rekli olarak ger?ekli?imizle kesi?en bir ?ey vard?r. Her atomun bizim ger?ekli?imizde bir geometrisi, paralel bir ger?eklikte ise z?t, ters bir geometrisi vard?r. ?ki geometri birbirinin i?inde z?t y?nlerde d?ner. Bu s?recin her a?amas? sizi y?nlendirir.

Bununla birlikte, geleneksel bilim adamlar? hen?z Platonik Kat?lar?n i? i?e ge?mi?, ortak bir ekseni payla?an ve z?t y?nlerde d?nebilen cisimleri g?rselle?tirmediklerinden, kuantum ger?ekli?i resmini kaybetmi?lerdir.

?o?u insan, termal radyasyonun ve ?????n ?ok basit bir ?ey taraf?ndan yarat?ld???n? zaten biliyor: "fotonlar" olarak bilinen elektromanyetik enerji patlamalar?n?n hareketi.

Ancak 1900 y?l?na kadar ?????n ve ?s?n?n ayr? ayr? "foton" birimleri ?eklinde de?il, d?zg?n, ak?c? ve ayr?lmaz bir ?ekilde hareket etti?ine inan?l?yordu. Fizik?i Max Planck, ?????n ve ?s?n?n en k???k d?zeyde 10-32 cm (bu boyutla kar??la?t?r?ld???nda atom ?ekirde?inin bir gezegen b?y?kl???nde olmas? gerekir) ?l??lerinde "pulsasyonlar" veya enerji "paketleri" halinde hareket etti?ini ke?feden ilk ki?i oldu! )

?lgin? bir ?ekilde, sal?n?m ne kadar h?zl? olursa paketler de o kadar b?y?k olur ve buna ba?l? olarak sal?n?m ne kadar yava? olursa paketler de o kadar k???k olur.

Planck, sal?n?m h?z? ile paketin boyutu aras?ndaki ili?kinin, nas?l ?l?erseniz ?l??n, daima sabit kald???n? ke?fetti. Sal?n?m h?z? ile paket boyutu aras?ndaki sabit ili?ki Wein Da??t?m Yasas? olarak bilinir.

Planck bu oran? ifade eden tek bir say? ke?fetti. Art?k “Planck Sabiti” olarak biliniyor.

Caroline Hartman'?n (21. Y?zy?l?n Bilim ve Teknolojisi dergisinin Aral?k 2001 say?s?) yazd??? bir makale yaln?zca Max Planck'?n ke?iflerine ayr?lm??t?r. Ke?iflerinin yaratt??? bulmacan?n hala ??z?lemedi?ini ortaya koyuyor:

“Bug?n atomun yap?s?na daha derin bir anlay?? kazand?rmak i?in Curie, Lise Meitner ve Otto Hahn gibi bilim adamlar?n?n ara?t?rmalar?n? s?rd?rmek bizim g?revimizdir.
Ancak temel sorular: Elektronlar?n hareketine neyin sebep oldu?u, belirli geometrik yasalara uyup uymad??? ve neden baz? elementlerin di?erlerinden daha kararl? oldu?u gibi sorular?n hen?z yan?tlar? yok ve yeni ileri hipotezler ve fikirler bekleniyor.

Bu notta Hartman'?n sorusunun cevab?n? zaten g?rebiliyoruz. S?yledi?imiz gibi Planck'?n ke?ifleri termal radyasyonun incelenmesi sonucunda yap?ld?. Caroline Hartman'?n makalesindeki giri? paragraf?, onun ba?ar?lar?n?n m?kemmel bir a??klamas?d?r:

“Y?z y?l ?nce, 14 Aral?k 1900'de fizik?i Max Planck (1858-1947), madde ?s?t?ld???nda, farkl? renklerde ?s? yaymaya ba?lad???nda g?zlemlenen t?m modelleri tan?mlayabilecek yeni bir radyasyon form?l?n?n ke?fini duyurdu.
?stelik yeni form?l ?nemli bir varsay?ma dayan?yordu; radyasyon enerjisi sabit de?il, radyasyon yaln?zca belirli b?y?kl?kteki paketlerde meydana geliyor.
Zorluk, "form?l?n" ard?ndaki varsay?m?n fiziksel olarak nas?l anla??l?r hale getirilece?idir. Sabit bile olmayan, sal?n?m frekans?yla orant?l? olarak de?i?en “enerji paketleri” (Wein Da??l?m Yasas?) ile ne kastedilmektedir?

Biraz sonra Hartman ??yle devam ediyor:

“Planck, Do?ada g?r?n??te ??z?lemez bir sorunla kar??la?t???n?zda, bunun alt?nda yatan daha karma??k kal?plar?n olmas? gerekti?ini biliyordu; ba?ka bir deyi?le, ?nceden d???n?lenden farkl? bir “Evrenin geometrisi” olmal?.
?rne?in Planck her zaman Maxwell denklemlerinin g?venilirli?inin yeniden g?zden ge?irilmesi gerekti?inde ?srar etti ??nk? fizik, s?zde "fizik yasalar?"n?n art?k evrensel olmad??? bir geli?im a?amas?na ula?m??t?.

Planck'?n ?al??mas?n?n ?z?, ???n?msal maddenin "paketler" veya patlamalar halinde nas?l enerji a???a ??kard???n? a??klayan basit bir denklemle ifade edilebilir.

Bu denklem E = hv, Nerede e?l??len son enerjidir, v- Radyasyonun a???a ??kard??? enerjinin titre?im frekans? ve H– “Ak???” d?zenleyen “Planck Sabiti” olarak bilinir. v Ve e.

Planck sabiti 6,626 . Soyut bir ifadedir ??nk? iki b?y?kl?k aras?ndaki saf ili?kiyi ifade eder ve bunun d???nda herhangi bir spesifik ?l??m kategorisine atanmas?na gerek yoktur.

Planck bu sabiti mucizevi bir ?ekilde ke?fetmedi; bunun yerine, bir?ok farkl? termal radyasyon t?r?n? inceleyerek titizlikle bu sonucu ??kard?.

Bu, Johnson'?n ara?t?rmas?nda a??kl??a kavu?turdu?u ilk b?y?k gizemdir. Planck sabitini ?l?mek i?in (dikd?rtgen) Kartezyen koordinat sisteminin kullan?ld???n? hat?rl?yor.

Ad?n? yarat?c?s? Rene Descartes'tan alan bu sistem, k?plerin ?? boyutlu uzay? ?l?mek i?in kullan?ld??? anlam?na geliyor.

O kadar s?radan hale geldi ki, ?o?u bilim insan? onu ola?and??? bir ?ey olarak g?rm?yor bile; yaln?zca uzunlu?u, geni?li?i ve y?ksekli?i.

Planck'?nki gibi deneyler, uzay?n belirli bir b?lgesinde hareket eden enerjiyi ?l?mek i?in k???k bir k?p kullan?r. Planck ?l??m sisteminde basitlik ad?na bu k?p?n hacmi do?al olarak “birim” olarak belirlenmi?ti.

Ancak Planck sabitini yazarken ondal?k say?yla u?ra?mak istemedi?i i?in k?p?n hacmini 10. Bu sabiti e?it yapt? 6,626 yerine 0,6626 .

Ger?ekten ?nemli olan k?p?n i?indeki bir ?ey (6.626) ile k?p?n kendisi (10) aras?ndaki ili?kiydi.

Oran her zaman sabit kald??? i?in k?pe hacim olarak bir, on veya ba?ka bir say? ataman?z ?nemli de?ildir. S?yledi?imiz gibi Planck, bu ili?kinin de?i?mez do?as?n? ancak y?llar s?ren titiz deneylerle ortaya ??kard?.

B?rakt???n?z torban?n boyutuna ba?l? olarak onu farkl? boyutta bir k?p kullanarak ?l?meniz gerekece?ini unutmay?n.

Ve yine de, e?er k?p?n kendisi 10 birimlik bir hacme sahipse, boyutlar? ne olursa olsun, k?p?n i?indeki her ?ey her zaman 6.626 k?p hacim birimine sahip olacakt?r.

?u anda ?unu belirtmek gerekir ki b?y?kl?k 6,626 ?ok yak?n 6,666 , tam olarak bu 10'un 2/3'?. Bu nedenle ?unu sormak gerekir: “Neden bu kadar ?nemliler? 2/3 ?”

Fuller ve di?erleri taraf?ndan a??klanan basit ?l??lebilir geometrik ilkelere dayanarak, bir tetrahedronun bir k?renin i?ine m?kemmel bir ?ekilde yerle?tirilmesi durumunda k?renin toplam hacminin tam olarak 1/3'?n? dolduraca??n? biliyoruz. Bu 10'dan 3,333't?r.

Asl?nda bir foton iki tetrahedran?n bir araya gelmesiyle olu?ur, ?ekilde g?rd???m?z ?ey bu.

K?p?n i?inde hareket eden toplam hacim (enerji), Planck'?n 10 say?s?n? atad??? k?p?n toplam hacminin tam olarak 2/3'? (6.666) olacakt?r.

Buckminster Fuller, bir fotonun iki tetrahedradan olu?tu?unu ke?feden ilk ki?iydi. Bunu 1969 y?l?nda d?nyaya duyurdu. Gezegen Planlama, bundan sonra tamamen unutuldu.

“Net” 6,666 veya 2/3 oran? ile 6,626 Planck sabiti aras?nda 0,040'l?k k???k bir fark yarat?l?yor spesifik vakum kapasitesi, bir miktar enerji emer.

Bir vakumun spesifik kapasitans?, Coulomb denklemi olarak bilinen denklem kullan?larak do?ru bir ?ekilde hesaplanabilir.

Daha basit bir ifadeyle, "fiziksel bo?lu?un" eterik enerjisi, i?inden ge?en enerjinin k???k bir k?sm?n? emecektir.

Dolay?s?yla Coulomb denklemini dikkate ald???m?zda say?lar m?kemmel bir ?ekilde i?liyor. ?stelik uzay? k?bik koordinatlar yerine tetrahedral koordinatlar kullanarak ?l?ersek Planck'?n E = hv denklemine gerek kalmaz. Bu durumda enerji denklemin her iki taraf?nda da e?it olarak ?l??lecek yani E (enerji) v (frekans) e?it olacak ve aralar?nda bir “sabit”e gerek kalmayacak.

Planck sabitinin g?sterdi?i enerji "dalgalanmalar?", kuantum fizik?ileri taraf?ndan "fotonlar" olarak bilinir. Genellikle "fotonlar?n" ?????n ta??y?c?lar? oldu?unu d???n?r?z, ancak bu onlar?n i?levlerinden yaln?zca biridir.

Daha da ?nemlisi ?u Atomlar enerjiyi emdi?inde veya serbest b?rakt???nda enerji “foton” bi?iminde aktar?l?r.

Milo Wolf gibi ara?t?rmac?lar, "foton" terimi hakk?nda kesin olarak bildi?imiz tek ?eyin foton oldu?unu hat?rlat?yor. s?f?r noktas?n?n eter/enerji alan?ndan ge?en d?rt?.

Art?k bu bilginin geometrik bir bile?en i?erdi?ini g?rebiliyoruz, bu da atomlar?n da ayn? geometriye sahip olmas? gerekti?ini akla getiriyor.

Kuantum d?zeyinde geometrinin varl???n? g?steren ke?fedilen bir di?er anormallik ise Bell'in E?itsizlik Teoremidir.

Bu durumda z?t y?nlerde iki foton sal?n?r. Her foton ayr? bir uyar?lm?? atom yap?s?ndan yay?l?r. Her iki atom yap?s? da ayn? atomlardan olu?ur ve her ikisi de ayn? oranda bozunur.

Bu, ayn? enerji kalitesine sahip iki "e?le?tirilmi?" fotonun ayn? anda z?t y?nlerde sal?nmas?na olanak tan?r. Daha sonra her iki foton da teorik olarak hareket y?n?n? de?i?tirmesi gereken aynalar gibi polarizasyon filtrelerinden ge?er.

Aynalardan biri 45o, di?eri 30o a??yla konumland?r?l?rsa fotonlar?n a??sal d?n??lerinin farkl? olmas?n? beklemek do?ald?r.

Ancak bu deney yap?ld???nda aynalar?n a??lar? farkl? olmas?na ra?men fotonlar ayn? anda ayn? a??sal d?n??? yapt?!

Milo Wolf'un kitab?nda anlat?ld??? gibi, deneyin do?ruluk derecesi ?a??rt?c?d?r:

"Elaine Aspect taraf?ndan yap?lan en son deneyde, bir dedekt?rden di?erine yerel etki olas?l???n? tamamen ortadan kald?rmak i?in Dalibard ve Roger, fotonlar?n u?u?u s?ras?nda polariz?r setlerini de?i?tiren 50 MHz frekans?nda akustik-optik anahtarlar kulland?lar. .

Bell teoremi ve deneyin sonu?lar?, Evrenin baz? b?l?mlerinin birbirine baz? i?sel d?zeyde (yani bizim i?in a??k olmayan) ba?l? oldu?unu ve bu ba?lant?lar?n temel oldu?unu (kuantum teorisi temeldir) g?stermektedir.

Bunlar? nas?l anlayabiliriz? Sorun ?ok derinlemesine analiz edilmesine ra?men (Wheeler ve Zurek, 1983; d'Espagnat, 1983; Herbert, 1985; Stap, 1982; Bohm ve Healy, 1984; Pagels, 1982; ve di?erleri), bir ??z?m bulunamam??t?r. .

Yazarlar, yerel olmayan ba?lant?lar?n a?a??daki tan?m?na kat?lma e?ilimindedir:
1. Olaylar?, bilinen alan veya madde olmaks?z?n, ayr? yerlerde birbirine ba?larlar.
2. Mesafeyle zay?flamazlar; ister bir milyon kilometre ister bir santimetre.
3. I??k h?z?ndan daha h?zl? hareket ettikleri g?r?l?yor.”

Ku?kusuz bilim ?er?evesinde bu olduk?a kafa kar??t?r?c? bir olgudur.

Bell'in teoremi, enerjisel olarak e?le?tirilmi? "fotonlar?n" asl?nda tek bir geometrik kuvvet, yani fotonlar ayr?ld?k?a geni?lemeye (b?y?meye) devam eden tetrahedron taraf?ndan bir arada tutuldu?unu belirtir.

Aralar?ndaki geometri geni?ledik?e fotonlar birbirlerine g?re ayn? a??sal faz konumunu korumaya devam edeceklerdir.

Bir sonraki ?al??ma noktas? elektromanyetik dalgan?n kendisidir.

?o?u insan?n bildi?i gibi, bir elektromanyetik dalgan?n birlikte hareket eden iki bile?eni vard?r: elektrostatik dalga ve manyetik dalga. ?lgin? bir ?ekilde, iki dalga her zaman birbirine diktir.

Johnson, neler oldu?unu g?rselle?tirmek i?in ayn? uzunlukta iki kalem al?p bunlar? birbirine dik olarak yerle?tirmesini ister; ve aralar?ndaki mesafe kalemin uzunlu?una e?it olmal?d?r:

Art?k ?st kalemin her bir ucunu alt kalemin her iki ucuna ba?layabiliriz. Bunu yaparak iki kalem aras?ndaki e?kenar ??genlerden olu?an d?rt kenarl? bir nesne yani tetrahedron elde ediyoruz.

Ayn? i?lem, resimdeki kalemler gibi, elektrostatik veya manyetik dalgan?n (ayn? y?kseklik veya genli?e sahip olan) toplam y?ksekli?i temel uzunlu?u al?narak elektromanyetik dalga ile de yap?labilir.

A?a??daki ?ekilde, ayn? i?lemi kullanarak ?izgileri birbirine ba?larsak, elektromanyetik dalgan?n asl?nda “gizli” (potansiyel) tetrahedronu kopyalad???n? g?rebilirsiniz:

Bu s?rr?n ?e?itli d???n?rler taraf?ndan defalarca ke?fedildi?ini ancak bilim taraf?ndan tekrar unutuldu?unu burada belirtmekte fayda var.

Tom Bearden'?n ?al??mas?, James Clerk Maxwell'in karma??k "d?rdey" denklemlerini yazarken bunu bildi?ini kesin olarak g?sterdi.

Gizli d?rt y?zl?, Walter Russell ve daha sonra Buckminster Fuller taraf?ndan da g?zlemlendi. Johnson, ke?iflerini yaparken daha ?nceki bulu?lardan habersizdi.

Dikkate al?nmas? gereken bir sonraki nokta d?nd?rmek*. Uzun y?llard?r fizik?iler enerjik par?ac?klar?n hareket ederken "d?nd???n?" biliyorlard?.
* spin (d?nd?rme, - d?nme), kuantum do?as?na sahip olan ve par?ac???n bir b?t?n olarak hareketi ile ili?kili olmayan bir mikropar?ac???n ger?ek momentum an?; Planck sabiti birimleriyle ?l??l?r ve bir tam say? (0, 1, 2,...) veya yar?m tam say? (1/2, 3/2,...) olabilir

?rne?in, bir atomun i?inde hareket ederken “elektronlar?n” s?rekli olarak 180 derecelik keskin d?n??ler veya “yar?m d?n??ler” yapt??? g?r?lmektedir.

"Kuarklar?n" hareket ederken "1/3" veya "2/3" d?n??e maruz kald?klar? s?kl?kla g?zlemlenir, bu da Gell-Mann'?n hareketlerini tetrahedronlar veya di?er geometriler halinde d?zenlemesine olanak tan?d?.

Geleneksel bilimin temsilcilerinden hi?biri bunun neden oldu?una dair yeterli bir a??klama yapmad?.

Johnson'?n modeli, elektron bulutlar?n?n 180°'lik "d?n???n?n" oktahedronun hareketi taraf?ndan yarat?ld???n? g?stermektedir.

180 derecelik hareketin asl?nda her bir oktahedronun iki adet 90 derecelik d?n???nden kaynakland???n? anlamak ?nemlidir.

Kendisini ?evreleyen geometrinin matrisinde ayn? konumda kalabilmek i?in oktahedronun "geriye e?ilmesi", yani 180° olmas? gerekir.

Tetrahedronun ayn? konumda kalabilmesi i?in 120 o (1/3 d?n??) veya 240 o (2/3 d?n??) d?n?? yapmas? gerekir. Ayn? s?re?, burulma dalgalar?n?n sarmal hareketinin gizemini de a??kl?yor. Evrenin neresinde olursan?z olun, "bo?lukta" bile olsa eter her zaman bu geometrik ?ekillerde titre?ecek ve bir matris olu?turacakt?r.

Bu nedenle, eterde hareket eden herhangi bir anl?k d?rt?, eterdeki geometrik "s?v? kristallerin" kenarlar? boyunca ge?ecektir.

Bu nedenle, bir burulma dalgas?n?n sarmal hareketi, dalgan?n ilerlerken i?inden ge?mesi gereken basit geometri taraf?ndan yarat?l?r.

?NCE YAPI SAB?T

?nce yap? sabitinin g?rselle?tirilmesi ?nceki sabitlere g?re daha zordur.

“Matris” modelinin nereye kadar gitti?ini g?rmek isteyenler i?in bu b?l?me yer verdik. ?nce yap? sabiti, kuantum fizi?inin, baz? ana ak?m bilim adamlar?n?n ad?n? bile duymad??? ba?ka bir y?n?d?r; belki de par?ac?k temelli modellere inanma e?iliminde olanlar i?in tamamen a??klanamaz oldu?undan.

Elektron bulutunu esnek bir lastik top gibi d???n?n ve her enerji "fotonu" emildi?inde veya serbest b?rak?ld???nda (e?le?me olarak bilinir), bulut sanki titriyormu? gibi uzar ve esner.

Elektron bulutu her zaman fotonun boyutuna g?re sabit ve kesin bir oranda "?arpacakt?r".

Bu, daha b?y?k fotonlar?n elektron bulutu ?zerinde daha b?y?k "etkilere" sahip olaca??, daha k???k fotonlar?n ise elektron bulutu ?zerinde daha k???k "etkilere" sahip olaca?? anlam?na gelir. Bu oran ?l?? birimlerinden ba??ms?z olarak sabit kal?r.

Planck sabiti gibi ince yap? sabiti de ba?ka bir "soyut" say?d?r. Bu, hangi birimlerle ?l?ersek ?l?elim ayn? oran? elde edece?imiz anlam?na gelir.

Bu sabit, spektroskopik analiz yoluyla s?rekli olarak incelenmi?tir ve kitab?nda I??k ve maddenin garip teorisi fizik?i Richard P. Feynman bu gizemi a??klad?. (E?le?me kelimesinin bir foton ile bir elektronun birle?mesi veya ayr?lmas? anlam?na geldi?ini unutmamak gerekir.)

"G?zlemlenen e?le?me sabitiyle ilgili ?ok derin ve g?zel bir soru var e, - ger?ek bir elektronun ger?ek bir fotonu yayma veya so?urma genli?i. Deneysel olarak belirlenen bu basit say?, 0,08542455 .
Fizik?iler bu say?y? karesinin tersi olarak hat?rlamay? tercih ediyorlar. 137,03597 son iki ondal?k basama?? belirsizdir.
50 y?ldan fazla bir s?re ?nce ke?fedilmesine ra?men bug?n hala bir s?r olarak kal?yor.
?iftle?me say?s?n?n nereden geldi?ini hemen bilmek istersiniz: p ya da belki do?al logaritma baz?nda?
Bunu kimse bilmiyor, bu fizi?in en b?y?k gizemlerinden biri; bize gelen ve insanlar?n anlayamayaca?? sihirli bir say?.
Bu say?y? ?ok do?ru ?l?mek i?in ne t?r dans yap?lmas? gerekti?ini biliyoruz ancak bu say?y? elde etmek i?in bilgisayarda ne t?r dans yap?lmas? gerekti?ini s?r olarak saklamadan bilmiyoruz."

Johnson modelinde ince yap? sabiti probleminin ?ok basit bir akademik ??z?m? vard?r.

S?yledi?imiz gibi foton birbirine ba?l? iki tetrahedron boyunca hareket eder ve atomun i?indeki elektrostatik kuvvet oktahedron taraf?ndan desteklenir.

?nce yap? sabitini, bir tetrahedronun ve bir oktahedronun ?arp??malar? s?ras?ndaki hacimlerini kar??la?t?rarak elde ederiz.. Yapt???m?z her ?ey K?renin i?ine yaz?lan tetrahedronun hacmini k?renin i?ine yaz?lan oktahedronun hacmine b?l?n.?nce yap? sabitini aralar?ndaki fark olarak elde ederiz. Bunun nas?l yap?ld???n? g?stermek i?in daha fazla a??klama yap?lmas? gerekir.

Bir tetrahedron tamamen ??gen oldu?undan, nas?l d?nerse d?ns?n, y?zlerinden herhangi birinin ?? k??esi, daireyi her biri 120 derecelik ?? e?it par?aya b?lecektir.

Bu nedenle, tetrahedronu ?evreleyen matrisin geometrisi ile dengeye getirmek i?in, onu yaln?zca 120 derece d?nd?rmeniz gerekir, b?ylece daha ?nce oldu?u gibi ayn? konuma gelir.

??gen tekerlekli bir arabay? g?z?n?zde canland?rd???n?zda ve tekerleklerin daha ?nce oldu?u gibi g?r?nmesini sa?layacak ?ekilde hareket etmesini istedi?inizde bunu g?rmek kolayd?r. Bunu yapmak i?in her ??gen tekerle?in tam olarak 120 o d?nmesi gerekir.

Bir oktahedron s?z konusu oldu?unda, dengeyi yeniden sa?lamak i?in her zaman "ters ?evrilmesi" veya 180° d?nd?r?lmesi gerekir.

Araba benzetmesini be?endiyseniz tekerleklerin klasik bir elmas ?eklinde olmas? gerekir.

P?rlantan?n ilk g?nk? gibi g?r?nmesi i?in onu ters ?evirmeniz yani 180° d?nd?rmeniz gerekecek.

Johnson'?n a?a??daki al?nt?s? bu bilgiye dayanarak ince yap? sabitini a??klamaktad?r:

“(E?er) statik elektrik alan?n? bir oktahedron olarak ve dinamik manyetik alan? da bir tetrahedron olarak d???n?rseniz, o zaman (aralar?ndaki) geometrik oran 180:120 olur.

Bunlar? hacimleri radyan cinsinden ifade edilen k?reler olarak d???n?rseniz, hacimleri birbirine b?l?n ve ince taneli bir sabit elde edin.

"Radyan cinsinden hacim" terimi, bir nesnenin hacmini, nesnenin geni?li?inin yar?s? olan yar??ap?na g?re hesaplad???n?z anlam?na gelir.

?lgin?: Johnson, ince yap? sabitinin bir oktahedron ile bir tetrahedron aras?ndaki ili?ki olarak d???n?lebilece?ini g?sterdikten sonra, enerji birinden di?erine hareket ederken, Jerry Iuliano bunun ortaya ??kan "art?k" enerji olarak d???n?lebilece?ini ke?fetti. K?reyi k?p haline getirdi?imizde veya k?p? k?re haline getirdi?imizde!

?ki nesne aras?ndaki bu t?r geni?leme ve daralma de?i?ikliklerine "mozaikleme" ad? veriliyor ve Iuliano'nun hesaplamalar?n? ger?ekle?tirmek zor de?il, sadece daha ?nce kimse bunu yapmay? d???nmemi?ti.

Iuliano'nun hesaplamalar?nda iki nesnenin hacmi de?i?miyor; Hem k?p?n hem de k?renin hacmi vard?r 8p·p2 .

Bunlar? birbirleriyle kar??la?t?rd???m?zda tek fark y?zey alan? miktar?d?r. K?p ile k?re aras?ndaki ilave y?zey alan? ince yap? sabitine e?ittir.

?unu soruyorsunuz: "Bir ince yap? sabiti nas?l hem oktahedron ile tetrahedron aras?ndaki ili?ki hem de k?p ile k?re aras?ndaki ili?ki olabilir?"

Bu, "simetri" b?y?s?n?n i? ba??nda olmas?n?n bir ba?ka y?n?d?r; farkl? geometrik ?ekillerin ayn? ?zelliklere sahip olabilece?ini, ??nk? bunlar?n hepsinin m?kemmel uyumlu ili?kiler i?inde birbirlerinin i?inde yuvaland???n? g?r?r?z.

Johnson ve Iuliano'nun g?r??leri, atomdaki geometrik yap?l? enerjinin ?al??mas?yla u?ra?t???m?z? g?steriyor.

Iuliano'nun ke?iflerinin klasik "?emberin karesini alma" geometrisini g?sterdi?ini hat?rlamak da ?nemlidir.

Bu konum, kare veya k?ple temsil edilen fiziksel d?nya ile daire veya k?reyle temsil edilen manevi d?nya aras?ndaki dengeyi g?sterdi?ine inan?lan "kutsal geometri"nin ezoterik geleneklerinde uzun s?redir merkezi bir unsur olmu?tur.

Ve ?imdi bunun bir metaforla ?ifrelenmi? ba?ka bir "gizli bilgi" ?rne?i oldu?unu g?rebiliyoruz, b?ylece insanlar zamanla metaforun arkas?ndaki gizli bilime dair ger?ek anlay??? yeniden kazanacaklar.

?nce yap? sabitini ke?fedene kadar ne g?zlemledi?imizi anlayamayaca??m?z? biliyorlard?. Bu kadim bilginin korunmas?n?n nedeni budur - bize anahtar? g?stermek i?in.

Ve anahtar ?u ki kutsal geometri kuantum ger?ekli?inde her zaman mevcut olmu?tur; Geleneksel bilim eski moda "par?ac?k" modellerine zincirlenmeye devam etti?inden, ?imdiye kadar a??klanamayan bir durum olarak kald?.

Bu modelde art?k atomlar? belirli bir boyuta s?n?rlamaya gerek yok; ayn? ?zellikleri geni?letip koruyabilirler.

Kuantum aleminde neler olup bitti?ini anlad???m?zda s?per g??l? ve s?per hafif malzemeler yaratabilece?iz ??nk? art?k atomlar? daha verimli bir ?ekilde birbirine ba?lanmaya zorlayan kesin geometrik d?zenlemeleri biliyoruz.

Roswell'deki enkaz?n par?alar?n?n inan?lmaz derecede hafif ama yine de kesilemeyecek, yak?lamayacak veya yok edilemeyecek kadar g??l? oldu?u s?ylendi. Bunlar, yeni kuantum fizi?ini tam olarak anlad???m?zda yaratabilece?imiz t?rden malzemeler.

Bunu hat?rl?yoruz yar? kristaller Is?y? ?ok iyi depolarlar ve bile?imlerindeki metaller do?al olarak iyi iletkenler olsa bile ?o?u zaman elektri?i iletmezler.

Benzer ?ekilde mikro k?meler, manyetik alanlar?n k?melerin i?ine girmesine izin vermez.

Johnson'?n fizi?i, geometrik olarak b?yle m?kemmel bir yap?n?n m?kemmel bir ?ekilde birbirine ba?l? oldu?unu, dolay?s?yla i?inden hi?bir termal veya elektromanyetik enerjinin ge?emeyece?ini belirtir. ?? geometri o kadar kompakt ve hassast?r ki, ak?m?n molek?ller aras?nda hareket edebilece?i hi?bir "yer" yoktur.