Кванты и атомы

ОЧЕРКИ

4.3. Тормозное излучение электрона

Принятая здесь модель движения прямо приводит к определению постоянной Планка как модуля сохраняемого (изначально заданного самой природой) момента импульса свободного электрона
(4.7) ħ = miur = m₀icr₀ = Const,
где m и r — масса и радиус самовращения электрона при произвольной скорости, m₀ и r₀ = 0,386·10^–10 см (комптоновская длина волны) — те же его параметры при предельной скорости самовращения iu = ic. При этом величину (4.3) полной энергии частицы-поля становится возможным задать числом квантов энергии определённой частоты и представить в двух видах:
(4.8) E = – nħiw или iE = nħw,
где безразмерный параметр n = 1,2,3,… определяется соотношением
(4.9) n = mr/m₀ r₀ = с/u.
Знак минус в первом соотношении (4.8) говорит о том, что речь в данном случае идёт о внутренней энергии связи частицы с собственным силовым полем.

При поступательном движении электрона (u ≠ 0) скорость самовращения его по условиям задачи определяется тем же модулем iu = u. При заторможенном электроне (u = 0) величина окружной скорости может быть любой, не противоречащей условию (4.7) сохранения момента импульса. Это означает, что окружная скорость iu заторможенного электрона может возрасти до предельной, равной скорости света ic, при которой относительная деформация iu/c его силового поля становится максимальной, равной единице. Эти условия, по-видимому, являются необходимыми и достаточными для отрыва силового поля от своего носителя и излучения энергии в системе частица-поле, о чём свидетельствует факт наблюдаемого излучения электрона при торможении. Следовательно движение электрона с излучением принципиально должно носить прерывистый характер в виде чередования режимов поступательного перемещения без излучения и заторможенного самовращения с излучением, что и определяет квантовый характер излучения.

На рис. 2.2 процесс тормозного излучения выглядит следующим образом. Торможение электрона под воздействием внешней силы эквивалентно увеличению осевой жёсткости iK его силового поля. В условиях сохранения момента импульса оно приводит к превышению силы [iK, iu/c] релятивистского радиального деформирования жёсткого поля над вектором [m(iu)²/r]r⁰ центробежной силы и вызывает уменьшение радиуса траектории и повышение скорости самовращения электрона. В зависимости от интенсивности внешнего воздействия параметры самовращения электрона либо достигают предельных значений r₀ и ic, либо нет. В первом случае осуществляется акт неупругого взаимодействия: электрон излучает энергию поступательного движения до тех пор, пока не прекратится внешнее воздействие или он не остановится; во втором — упругое взаимодействие, при котором первоначальная величина скорости электрона восстанавливается. По завершении процесса излучения радиус самовращения электрона увеличивается до значения, обусловленного новой величиной поступательной скорости.

НАЗАД < > ВПЕРЁД

[Главная][Презентация][Очерки][Статьи][Брошюра][Изобретения][Мой архив]

Хостинг от uCoz