Шидловский А.И. Атом водорода — самый простой из атомов.
Часть 5: Продолжение теории Нильса Бора: Частота излучения фотона совпадает со средней частотой излучения электрона в переходе. Ч.5. Изд. стереотип.

Анонс

Книга А.И.Шидловского занимает нишу между квазиклассической теорией Бора и квантовой теорией. Знакомство с квантовой физикой начинается обычно с атома водорода. После чего говорится, что все это неверно, а верна квантовая механика. Книга Шидловского смягчает этот переход.

Дается обстоятельный анализ всего, что может произойти в атоме водорода в лучших традициях классиков естествознания. Книга представляет дальнейшее развитие модели атома Бора–Зоммерфельда, и хочется надеяться, что она будет полезна студентам и специалистам по атомной физике.

Теория атома водорода, даваемая Шидловским А. И., возвращает логику и механику в наглядное представление об этом самом простом атоме.

Оказалось, что переход электрона можно описать классическими формулами, причем результаты близки к квантовым расчетам.

В переходе по спирально уменьшающимся орбитам электрон постепенно теряет энергию и орбитальный момент, а средняя частота излучения электрона в переходе совпадает с частотой излучения фотона этого перехода.

Время перехода электрона между стационарными состояниями (орбитами) сопоставлено с данными квантовой механики.

Дальнейшие эти исследования могут быть перспективны для "водородной энергетики", которая идет на смену углеводородному топливу.

А.И.Шидловский

АТОМ ВОДОРОДА – САМЫЙ ПРОСТОЙ ИЗ АТОМОВ

Продолжение теории Нильса Бора

Часть первая, 1997 г.

Описан излучательный переход электрона по круговым, спирально уменьшающимся орбитам

Часть вторая, 1998 г.

Описан излучательный переход электрона по эллиптическим, спирально уменьшающимся орбитам с уменьшением орбитального момента

Часть третья, 2000 г.

На основе классической физики рассмотрены орбитальный, полный и спиновый моменты электрона

Часть четвертая, 2002 г.

Описан излучательный переход электрона по эллиптическим, спирально уменьшающимся орбитам с ростом орбитального момента

Часть пятая, 2007 г.

Частота излучения фотона совпадает со средней частотой излучения электрона в переходе. Рассмотрена величина действия для стационарных орбит

Содержание

Вступление

Эта пятая часть работы, как и остальные четыре части, написаны на Северо-Востоке Российской Федерации в г.Магадане и в Омсукчанском районе Магаданской области, где автор работал в Областном радиотелевизионном передающем центре (ОРТПЦ) на радиорелейной линии связи.

Я благодарен руководству и персоналу ОРТПЦ за возможность выполнения всей работы.

Я благодарю работников Библиотеки Дальневосточного научного центра РАН в г.Магадане и Областной библиотеки им.Пушкина.

Возможности для научного общения и пользования специальной литературой были ограничены. Поэтому, в частности, в работе возможны недостатки, указания на которые будут приняты с большим вниманием.

Из введения. Очерк развития микрофизики

1.1. Атомно-молекулярная теория

Согласно атомно-молекулярной теории все тела состоят из атомов. Многие ученые: Бойль, Дантон, Лавуазье, Ломоносов, Гей-Люссак, Авогадро, Джоуль, Клаузиус, Фарадей, Максвелл, Лошмидт, Больцман, Гельмгольц и другие более двух сотен лет развивали эту теорию.

Все это время атомы оставались ненаблюдаемыми величинами. Свойства атомов изучались не в прямых, а в косвенных измерениях. Это измерения, результат которых определяют на основании прямых измерений других величин, но связанных с изучаемой величиной известной зависимостью.

В 1908–1910 годах после работ Эйнштейна, Смолуховского, Перрена, Резерфорда и других атомы перешли в разряд практически наблюдаемых величин, так как часть их характеристик стала наблюдаться в прямых измерениях, а характеристики, полученные в косвенных измерениях, прошли огромную научную и прикладную апробацию.

1.2. Атом Резерфорда

За начало развития микрофизики примем 1910 год, когда Резерфорд начал работу по определению размера и заряда ядра. Резерфорд обобщил результаты группы своих сотрудников и предложил ядерную модель строения атома, в которой он достаточно точно оценил размер и заряд ядра. Определяя размер и заряд ядра, Резерфорд использовал косвенные измерения. В их основе лежало измерение отклонения альфа частиц при их прохождении через тонкие металлические листочки.

Результаты анализа отклонения альфа частиц с применением методики косвенных измерений были затем апробированы много раз в других исследованиях, т.е. результаты Резерфорда по косвенному определению размера и заряда ядра прошли массовую научную и прикладную апробацию.

Таким образом, примерно за три года исследований Резерфорд сделал ядро атома практически наблюдаемой величиной в отношении его размера и заряда, как если бы эти величины были определены в прямых измерениях.

Об авторе

Родился в 1937 г. Окончил Московский институт химического машиностроения. Защитил кандидатскую диссертацию во ВНИИ оптико-физических измерений.

С 1978 г. работал в г. Магадане во ВНИИ золота и редких металлов, а с 1993  г. - в Магаданском областном радиотелецентре.

Опубликовал пять частей книги:

АТОМ ВОДОРОДА – САМЫЙ ПРОСТОЙ ИЗ АТОМОВ.

В атоме водорода по теории Бора электрон вращается по стационарным орбитам, не излучая энергии. При скачкообразном переходе электрона между орбитами излучается фотон.

Автор впервые рассмотрел переход электрона, используя два допущения, применив аппарат классической физики:

1. Переход электрона происходит согласно механике по спирально уменьшающимся орбитам.

2. В переходе электрон теряет энергию согласно электродинамике, испуская излучение фотона.

Впервые определено время перехода электрона между стационарными орбитами и показано, что частота излучения испущенного фотона равна средней частоте, излучаемой электроном в течение перехода.

Дальнейшая работа в этом направлении может быть важной для теоретических исследований и практических приложений.