Что же может свободный электрон?

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

Ответить
Hurtsy
Сообщения: 262
Зарегистрирован: Вт мар 04, 2008 13:01
Откуда: Киев

Что же может свободный электрон?

Номер сообщения:#1   Hurtsy » Пн июл 02, 2018 12:47

Вот задача http:
. А вот решение из
единственно верное
13. Может ли свободный электрон поглотить фотон?

 Решение.
 Воспользуемся законами сохранения импульса и энергии. Пусть электрон до поглощения фотона покоился, а затем приобрел скорость v. Тогда, согласно закону сохранения энергии,
moc2 + hν = moc2/√{1 − v2/c2},

а согласно закону сохранения импульса,
hν/c = mov/√{1 − v2/c2}.

Найдя hν из второго уравнения и подставив его в первое, получим
moc2 + movc/√{1 − v2/c2} = moc2/√{1 − v2/c2}.

После преобразований придем к уравнению
(с − v)2 = c2 − v2.

 Формальными его решениями являются значения скорости v = с и v = 0. Другими словами, скорость электрона должна быть равна либо скорости света с, что невозможно, либо нулю, что не имеет физического смысла, поскольку в этом случае частота фотона оказывается равной нулю.
Я копипастил, чтобы не исказить решение редактором формул. Бедный, голодный но всё же свободный электрон. :lol: С уважением.
Хурцилава Виктор Константинович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30713
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Что же может свободный электрон?

Номер сообщения:#2   morozov » Пн июл 02, 2018 13:14

Кстати есть такой Комптон-эффект. Вроде все про него известно и давно.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Hurtsy
Сообщения: 262
Зарегистрирован: Вт мар 04, 2008 13:01
Откуда: Киев

Re: Что же может свободный электрон?

Номер сообщения:#3   Hurtsy » Пн июл 02, 2018 16:40

Спасибо, добрый модератор. Я так понял, что задача для школьников, и рассматривается одномерная модель( конечно надуманная), а рассеяние сведено к минимуму, а фотоны длинноволновые(инфра...инфракрасные). :) Тем не менее можно было бы в формулах учесть рассеивание, изменить немного формулы. Было бы, так сказать точнее, хотя квантовая механика нисколько не учитывается. Ещё интересней было бы в задаче учесть обратный Комптоновский эффект(
). Задача в том виде,как есть, относится классической механике
[b]morozov[/b] писал(а):все про это известно и давно
. Хорошо бы, привести к виду столкновения пучка релятивистских электронов с лучом гамма-лазера. И может электрон поглотит фотон. Может с этого получится запутанная пара фотонов? :) С уважением,
Хурцилава Виктор Константинович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30713
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Что же может свободный электрон?

Номер сообщения:#4   morozov » Пн июл 02, 2018 16:58

Я так понял, что задача для школьников, и рассматривается одномерная модель( конечно надуманная)
Эффект Комптона серьезная задача.
Hurtsy писал(а):
Пн июл 02, 2018 16:40
Задача в том виде,как есть, относится классической механике
В классической механике нет фотонов, беда в том, что фотон не шарик.
Может Вас утешит, что решается задача рассеяния электромагнитной волны на электроне.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0 ... 0%B8%D0%B5

Вас наверняка не интересуют подробности. Но попробуйте посмотреть решение задачи в учебнике.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Hurtsy
Сообщения: 262
Зарегистрирован: Вт мар 04, 2008 13:01
Откуда: Киев

Re: Что же может свободный электрон?

Номер сообщения:#5   Hurtsy » Пн июл 02, 2018 19:52

Кто же откажется читать и решать, тем более с подачи модератора. Я никогда. Задача о рассеянии появилась по модэраторскому мановению.
И за то спасибо. В стартовом топике две ссылки на исходную постановку там же копипаст решения. Из решения видно что это не является решением задачи о рассеянии. Я не собираюсь, извините, решать задачу рассеивания, тем более что она решена. К решению обратного эффекта приложил руку Зельдович. Это
чтоб вам не ковыряться в ссылках писал(а): рентгеновскую составляющую реликтового фонового излучения (эффект Сюняева — Зельдовича)
. Я писал только о неправильной исходной постановке. Мне не нужно утешение. Нужен ответ на вопрос с которого начинается задача "Может ли свободный электрон поглотить фотон?". Тут нет даже намека на рассеивание. Такую формулировку задачи я встретил, кроме источника который я цитировал, и в сайте который создала кафедра ядерной физики МГУ. Уверен, что Вам известен этот сайт. С уважением,
Хурцилава Виктор Константинович

Аватара пользователя
Кисантий
Сообщения: 5665
Зарегистрирован: Ср ноя 04, 2009 18:57

Re: Что же может свободный электрон?

Номер сообщения:#6   Кисантий » Вт июл 03, 2018 19:33

Hurtsy писал(а):
Пн июл 02, 2018 12:47
Вот задача http:
. А вот решение из
единственно верное
13. Может ли свободный электрон поглотить фотон?

 Решение.
 Воспользуемся законами сохранения импульса и энергии. Пусть электрон до поглощения фотона покоился, а затем приобрел скорость v. Тогда, согласно закону сохранения энергии,
moc2 + hν = moc2/√{1 − v2/c2},

а согласно закону сохранения импульса,
hν/c = mov/√{1 − v2/c2}.

Найдя hν из второго уравнения и подставив его в первое, получим
moc2 + movc/√{1 − v2/c2} = moc2/√{1 − v2/c2}.

После преобразований придем к уравнению
(с − v)2 = c2 − v2.

 Формальными его решениями являются значения скорости v = с и v = 0. Другими словами, скорость электрона должна быть равна либо скорости света с, что невозможно, либо нулю, что не имеет физического смысла, поскольку в этом случае частота фотона оказывается равной нулю.
Я копипастил, чтобы не исказить решение редактором формул. Бедный, голодный но всё же свободный электрон. :lol: С уважением.
Что же может свободный электрон:
Быть может, эти электроны
Миры, где пять материков,
Искусства, знанья, войны, троны
И память сорока веков!

Ещё, быть может, каждый атом —
Вселенная, где сто планет;
Там — всё, что здесь, в объёме сжатом,
Но также то, чего здесь нет
Кот это очень древнее и неприкосновенное животное. Кот спас жизнь хозяину, позвонив в 911

Hurtsy
Сообщения: 262
Зарегистрирован: Вт мар 04, 2008 13:01
Откуда: Киев

Re: Что же может свободный электрон?

Номер сообщения:#7   Hurtsy » Ср июл 04, 2018 14:20

Кисантий@Брюсов писал(а):
Вт июл 03, 2018 19:33
И память сорока веков!
Избыточная информация.
польск. писал(а):Що занадто, то не здраво.
:) Нужен алгоритм распаковки и пароль доступа и наконец указатель на ответ
Может ли свободный электрон поглотить фотон?
Мне кажется у вас есть, что сказать по существу поставленного вопроса :wall: С уважением,
Хурцилава Виктор Константинович

iachim
Сообщения: 34
Зарегистрирован: Чт апр 12, 2012 6:38

Re: Что же может свободный электрон?

Номер сообщения:#8   iachim » Ср июл 04, 2018 17:15

Для Вас может быть может быть полезна информация по поводу на странице 70 в сборнике: Гейзенберг В., Шредингер Э. Дирак П.А.М. Современная квантовая механика. Три нобелевских доклада. Л.-М.: Гостехиздат, 1934.

http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/boo ... 934ru.djvu

Hurtsy
Сообщения: 262
Зарегистрирован: Вт мар 04, 2008 13:01
Откуда: Киев

Re: Что же может свободный электрон?

Номер сообщения:#9   Hurtsy » Чт июл 05, 2018 1:17

iachim писал(а):
Ср июл 04, 2018 17:15
Для Вас может быть может быть полезна информация по поводу на странице 70
В этой лекции нобелянт рассказывает как он пришел к идее существования позитрона. Элементарная частица электрон в состоянии именуемом свободный, для этого ему не понадобилась. О рассеяние фотонов на электроне упоминается, для того чтобы сослаться на эксперимент. Где же тут поглощение фотона свободным электроном. Похоже что скорость движения отдельного, может быть свободного электрона, не была ещё измерена. Дирак излагает необходимость существования позитрона. Интересная у вас форма участия в дискуссии. Модератор тоже говорил о рассеивание фотонов на электроне, см. в posting.php?f=26&mode=reply&t=7026&sid= ... 5#pr130957. Но он говорил своими словами.
Пушкин А.С. писал(а):Его пример другим наука
С уважением,
Хурцилава Виктор Константинович

iachim
Сообщения: 34
Зарегистрирован: Чт апр 12, 2012 6:38

Re: Что же может свободный электрон?

Номер сообщения:#10   iachim » Чт июл 05, 2018 14:36

На странице 70 доклада Дирак сообщил теоретический вывод Шредингера, что электрон всегда имеет скорость света.

Hurtsy
Сообщения: 262
Зарегистрирован: Вт мар 04, 2008 13:01
Откуда: Киев

Re: Что же может свободный электрон?

Номер сообщения:#11   Hurtsy » Пт июл 06, 2018 11:33

iachim писал(а):
Чт июл 05, 2018 14:36
На странице 70 доклада Дирак сообщил теоретический вывод Шредингера, что электрон всегда имеет скорость света.
Такой электрон не является свободным. В атоме электроны поглощают и испускают фотоны.
по поводу известной аварии писал(а):Ну и шутки у вас, боцман
:D . Только не надо так шутить около ускорителя электронов. Могут :mrgreen:. С уважением,
Хурцилава Виктор Константинович

iachim
Сообщения: 34
Зарегистрирован: Чт апр 12, 2012 6:38

Re: Что же может свободный электрон?

Номер сообщения:#12   iachim » Пт июл 06, 2018 17:32

В указанной мной части доклада Дирак ведёт речь о результатах Шредингера, изложенных в статье: "О свободном движении в релятивистской квантовой механике". Там показано, что свободно движущийся или покоящийся электрон (не находящийся в силовом поле на орбите) всегда имеет микроскопическую скорость "дрожательного" движения, равную скорости света, в отличие обычной макроскопической. Я думал, что сие Вас заинтересует, в связи с Вашими мыслями. Но вижу, что ошибся.

Hurtsy
Сообщения: 262
Зарегистрирован: Вт мар 04, 2008 13:01
Откуда: Киев

Re: Что же может свободный электрон?

Номер сообщения:#13   Hurtsy » Пт июл 06, 2018 19:17

iachim писал(а):
Пт июл 06, 2018 17:32
свободно движущийся или покоящийся электрон (не находящийся в силовом поле на орбите) всегда имеет микроскопическую скорость "дрожательного" движения, равную скорости света
Это впоследствии стало называться "Корпускулярно-волновой дуализм". К макроскопической скорости электрона отношения не имеет. Разумеется я благодарен вам за сообщения, я не хотел вас обидеть, повторение - мать учения. С уважением,
Хурцилава Виктор Константинович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30713
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Что же может свободный электрон?

Номер сообщения:#14   morozov » Вт авг 28, 2018 21:38

Похоже что скорость движения отдельного, может быть свободного электрона, не была ещё измерена.
Никаких проблем тут нет. Миллиарды автоматических измерений скоростей на ускорителях разных типов...
iachim писал(а):
Пт июл 06, 2018 17:32
Там показано, что свободно движущийся или покоящийся электрон (не находящийся в силовом поле на орбите) всегда имеет микроскопическую скорость "дрожательного" движения, равную скорости света, в отличие обычной макроскопической.
эта упрощенная картина фейнмановской трактовки квантовой механики:
http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/boo ... 968ru.djvu
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Ответить

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»