Выбрать главу

Далее вычислим, например, длину волны фотона, излучаемого атомом в переходе 2–1.

По формуле Планка частота соответствующего фотона должна была бы определиться следующим образом:

Однако, забегая вперёд, мы (здесь – пока без объяснений) скажем о том, что порция энергии излучаемая в переходе, принадлежит на самом деле не полному фотону, видимому физиками, но лишь одной полуволне этого полного фотона. То есть тот фотон, который видят физики, соответствующий переходу 2–1, излучается сразу двумя разными атомами в одно и то же время. Поэтому действительной порцией энергии, соответствующей полному (двух полупериодному фотону), должна быть энергия вдвое большая найденной нами, то есть энергия:

или 10,892564 эВ.

И поэтому частота соответствующего фотона, видимого физиками, но излучаемого на самом деле сразу двумя разными атомами, должна быть (по нашим числовым значениям) следующей:

что даёт длину волны фотона –

Физики же «видят» длину волны фотона, соответствующую переходу 2–1, равную (121,57 нанометров). Любые же наши расчёты должны удовлетворять опыту физиков. Поэтому ту длину волны, которую только что определили, мы вправе назвать не «длиной волны фотона», но длиной волны, соответствующей атомным переходам 2–1

И поскольку она по расчётам получается в

меньшей опытной, то мы можем, в первом приближении, ввести в свои расчёты коэффициент К=1,068, физика которого может объясниться «сшиванием» двух полупериодов двух полуволн того полного фотона, который излучается двумя разными атомами в одно и то же время и воспринимается физиками как излучение одним атомом полного фотона. Поэтому запишем для всех наших фотонов:

В частности, для фотона, излучаемого атомами в переходе

2–1:

что будет соответствовать и опыту физиков, и нашим расчётам энергий, занесённым в таблицу 2.1.

Однако в своих последних прикидках и даже в заполнении таблицы 21.1 мы сильно забежали вперёд. Обратимся сначала к философии квантово физического описания атома.

Таблица 21.1

* * *

Планк в своей теории теплового излучения не говорил о «квантах энергии», но говорил о порциях энергии (или об «элементах энергии»), излучаемых атомами нагретых тел. Чем больше порция энергии тем больше «частота излучения» . Планк не заострял также внимание на том, что конкретно излучается: то ли волна, то ли «сигнал», то ли даже «квант», названный позже «фотоном». У Планка излучалась просто – «порция энергии». У него колебался никакой не атом (до планетарной атомной модели в 1900 году было ещё далеко), но просто – математическая модель, которая называлась «осциллятором». И этот осциллятор при своём колебании излучал «порции энергии» частотой . А эту «частоту» спектроскописты непосредственно «видели» в своих приборах – как колебания, например, света в виде последовательности светлых и тёмных полос какой-нибудь дифракционной картины, рисуемой светом при его падении на какую-нибудь специальную «дифракционную решётку», от которой свет отражался в объектив микроскопа, в окуляр которого смотрел глаз спектроскописта. Далее исследователь считал (глядя в микроскоп) количество повторяющихся светлых полос (как максимумы интенсивностей падающего и отражённого света), укладывающихся на каком-нибудь эталоне длины, и определял расстояние между этими максимумами – как длину волны исследуемого света. Затем вычислялась частота света:

То есть никаких волновых «синусоид» исследователь, конечно же, не видел. Но поскольку речь шла о явлениях дифракции или интерференции, то физики уже точно знали (были научены многочисленными опытами) о том, что дифрагировать может только какой-то волновой процесс, то есть какая-то волна, причём – электромагнитная волна, которая в виде колебания среды, возбуждённого источником колебания, передавалась по этой среде. Так думал, например, Максвелл. Но такие физики-математики как, например, Умов и Пойнтинг вообще абстрагировались даже от среды и передавали свои (чисто формульные) колебания в виде чистого «потока энергии». Колеблется и передаётся энергия, по типу передачи энергии морской волной. Волна ведь не движет по поверхности моря саму воду. Вода всегда остаётся на одном и том же месте. Но она просто колеблется – то вверх, то вниз. А энергия волны, безусловно, передаётся: волна бьёт о борт корабля или, достигая берега, бьёт о скалы, об песок побережья и о предметы, которые стоят на том песке, смываемые энергией волны. У Гаусса в его теореме ещё веселее: там через замкнутую поверхность передаётся (внимание, школьники!) «поток напряжённости электрического поля Е». Тут уже никаким веществом, как говорится, и не пахнет. Математика – она и есть математика: работает с отвлечёнными числами. Это физики пусть наполняют эти числа каким-нибудь веществом, если сумеют.