рух електронів

Одним з добре відомих наслідків СТО є існування універсального обмеження швидкості, рівного швидкості світла c. Це обмеження випливає з рівнянь релятивістських перетворень і ілюструє закон складання швидкостей. Протягом останніх декількох десятиліть успішне функціонування мульти-МеВ прискорювачів і результати багатьох фізичних експериментів високих енергій затвердили і проілюстрували висновок СТО про збільшення маси рухомих тел (часток). Однак, оскільки ці експерименти зазвичай переслідували інші цілі, ставлення СТО до цих результатів не очевидні.

Мета описаного нижче експерименту якраз і полягала в отриманні даних, що підтверджують граничну швидкість електронів, що рухаються в однорідному електричному полі. В експерименті використано електронний лінійний прискорювач, що дозволяє отримати електрони з кінетичними енергіями між 0,5 і 15 МеВ. Швидкість електронів визначалася по вимірюванню часу, необхідного для електронів, щоб пройти певну відстань. Кінетична енергія електрона визначалася по вимірюванню потенціалу прискорює електричного поля, а також безпосередньо вимірювалася калориметром.

Відповідно до сучасних уявлень, маса тіл залежить від стану їх руху. Ця залежність визначається виразом

Ця залежність визначається виразом

(1)

де m0 маса нерухомого тіла, або маса тіла «в стані спокою»;

v - швидкість руху тіла.

Відомо, що рух електрично заряджених частинок в електромагнітному полі дійсно супроводжується збільшенням їх маси, проте ніяких даних про те, що рух електрично нейтральних тел з якою завгодно швидкістю також супроводжується збільшенням їх маси, немає.

Як випливає з аналізу теорії досвіду Майкельсона-Морлі час T ^ = 2 L / c, а не Як випливає з аналізу теорії досвіду Майкельсона-Морлі час T ^ = 2 L / c, а не   , Як це стверджується офіційною наукою , Як це стверджується офіційною наукою. У цьому випадку коефіцієнт скорочення довжини, якщо таке скорочення взагалі має місце, повинен бути рівний 1 - v 2 / c 2, а не . Таким чином, якщо маса рухомих тел дійсно залежить від швидкості їх руху, то коефіцієнт збільшення маси має дорівнювати 1 - v 2 / c 2, а не , Що не відповідає самим перетворенням Лоренца-Ейнштейна. Разом з тим, як це показано в [2], скорочення довжини тел в рухомій системі координат і принципу сталості швидкості світла повинно відповідати скорочення, а не збільшення інтервалів часу в тій же системі координат. У свою чергу, скорочення інтервалів часу має відповідати зменшення, а не збільшення маси рухомих тел. Таким чином, всупереч загальноприйнятій думці, збільшення маси частинок при їх русі в сучасних прискорювачах не відповідає самої спеціальної теорії відносності. Відомо, нарешті, що релятивістська формула додавання швидкостей виводиться на основі перетворень Лоренца-Ейнштейна, які, як було сказано вище, не мають того фізичного сенсу, який їм приписується в СТО. Таким чином, якщо швидкість руху електронів в описаному нижче досвіді дійсно має місце, то цьому має бути знайдено інше пояснення, не пов'язане з СТО.

Схема установки показана на рис.1.

Імпульсний пучок електронів від електростатичного генератора Ван де Грааф впорскується на електронний лінійний прискорювач (ЛУ). Генератор імпульсів на швидких тиратронах тривалістю близько 3 Імпульсний пучок електронів від електростатичного генератора Ван де Грааф впорскується на електронний лінійний прискорювач (ЛУ) з включає «електронне рушницю» генератора Ван де Грааф, вприскувача пучок електронів в камеру періодично 120 раз в секунду. Цей генератор імпульсів запускає фотоелемент, в свою чергу приводить в дію генератор Ван де Грааф. Пучок електронів, що виникає при роботі генератора Ван де Грааф, має трапецієподібну форму (дивись вставку на рис.1).

Коротка ізольована металева трубка (близько 10 см завдовжки) розташовується між генератором Ван де Грааф і ЛУ. Ця трубка збирає електрони в пучок, при проходженні якого відбувається сплеск напруги, що сигналізує про початок руху електронів по траєкторії їх польоту (у вакуумній металевій трубці, в якій діє електричне поле, створюване ЛУ). У дальньому кінці поля ЛУ електрон зупиняються на алюмінієвому диску, при цьому виникає другий сигнал. Інтервал часу між цими двома сигналами визначає час, необхідний пучку електронів, щоб пройти відстань 8,4 м в цій трубці.

Час прольоту визначається з розділення цих двох сигналів, які фіксує осцилограф. Дані про час руху показані в таблиці 1.

Таблиця 1

№ досвіду

Е, МеВ

довжина сигналу

осцилографа, см

Інтервал часу,

10-3 з

а

0,5

3,30

3,23

б

1,0

3,14

3,02

в

1,5

2,98

2,92

г

4,5

2,90

2,84

д

15

2,86

2,80

Відстань між двома сигналами осцилографа представляє час прольоту електронного пучка з абсолютною помилкою менш, ніж 7 Відстань між двома сигналами осцилографа представляє час прольоту електронного пучка з абсолютною помилкою менш, ніж 7   10-10 сек 10-10 сек. Проте, зміна часу прольоту менше, ніж 3 10-10 с не може бути виявлено [1].

На рис.2 показаний графік залежності величини швидкості в ставленні до c 2 як функції кінетичної енергії фактично виміряної і обчисленої по виміряної енергії. Для енергій 0,5; 1,0 і 1,5 МеВ ЛУ не був включений.

Для енергій 0,5;  1,0 і 1,5 МеВ ЛУ не був включений

Рис.2. Суцільна крива представляє прогноз для (v / c) 2 згідно механіці Ньютона, (v / c) 2 = 2 E / m e c 2. Пунктирна крива прогноз для (v / c) 2 на основі СТО. m e - маса спокою електрона і c - швидкість світла у вакуумі. Точки, за якими побудована крива - дані цього експерименту. У таблиці наведено спостережувані величини.

«Вимірювання швидкості для 4,5 МеВ виконувалося з генератором Ван де Грааф, встановленим в 1,5 МеВ, і з першим розділом ЛУ (близько 1 м довжиною), використаним, щоб встановити додатково 3 МеВ (рис.1). При зростанні напрузі до 4,5 МеВ швидкість рухомого електрона зростала на першому метрі (виділено мною - В.П.) траєкторії польоту (на цій відстані енергія зростала від 1,5 до 4,5 МеВ), після чого залишалася майже незмінною (- В.П.). Таким чином, вираз 8,4 / l визначає тільки середню швидкість. Тим не менше, використання апроксимація v 4,5 = 8.4 / l доводить, в кінцевому підсумку експерименту, що v 4,5 = v 1,5.Прі 15 МеВ енергія електронів продовжує зростати. Проте, ... можна побачити, що час прольоту майже те ж саме, як і при 4.5 МеВ, і можна встановити, що v 15 «Вимірювання швидкості для 4,5 МеВ виконувалося з генератором Ван де Грааф, встановленим в 1,5 МеВ, і з першим розділом ЛУ (близько 1 м довжиною), використаним, щоб встановити додатково 3 МеВ (рис v 4,5; тобто що швидкість електронів більше не зростає (- В.П.) значно. Насправді, результати безсумнівно вказують, що енергія електрона зростає, тоді як швидкість досягає обмежує величини c = 3 108 м / с [1].

При попаданні електронів на диск кінетична енергія їх руху перетворюється в теплоту. Таким чином, кінетична енергія електронів визначається в залежності від зміни температури диска.

Як пояснює Л.Купер, «Якщо побудувати потім графік залежності кінетичної енергії від v 2, то він буде відповідати НЕ співвідношенню кінетична енергія = Як пояснює Л (Пряма лінія на рис.2), а релятивістському висловом кінетична енергія (релятивістська) = »[3].

Як відомо, формула для визначення кінетичної енергії в нерелятивістському випадку має вигляд:

W = W =   , ,

де m 0 - маса тіла, яка не залежить від швидкості його руху v.

У разі, якщо маса тіла залежить від швидкості його руху (релятивістський випадок) пропорційно множнику У разі, якщо маса тіла залежить від швидкості його руху (релятивістський випадок) пропорційно множнику   , Формула для визначення кінетичної енергії рухомого тіла буде мати вигляд: , Формула для визначення кінетичної енергії рухомого тіла буде мати вигляд:

W = W = .

Це і є «релятивістська» формула кінетичної енергії, що враховує збільшення маси рухомих тел залежно від швидкості їх руху.

При русі тіла зі швидкістю світла, тобто при v = c, отримаємо W = При русі тіла зі швидкістю світла, тобто  при v = c, отримаємо W = . Це граничне значення кінетичної енергії, відповідне руху тіла з граничною швидкістю c.

Відомо, що при різних ядерних процесах частина маси або вся маса тел перетворюється в енергію, величина якої E дорівнює m 0 c 2, де m 0 - величина маси, перетворюється в енергію.

Тоді, якщо одночасно має місце перетворення кінетичної енергії в будь-яку іншу енергію, повна енергія перетворення буде дорівнює W п = W + E = Тоді, якщо одночасно має місце перетворення кінетичної енергії в будь-яку іншу енергію, повна енергія перетворення буде дорівнює W п = W + E =   + M 0 c 2 + M 0 c 2. Якщо ж тіло рухається з деякою швидкістю v, не рівної c, повна енергія цього тіла буде дорівнює W п = W + E = + M 0 c 2, а не величиною як вважає Л.Купер, так як величина E = m 0 c 2 не залежить від швидкості руху тіла.

Під час експерименту, схема якого наведена на рис.1, має місце перетворення в теплову енергію тільки кінетичної енергії, так як ніяких ядерних перетворень в цьому досвіді не спостерігається. Таким чином, всупереч загальноприйнятій думці кількість теплоти, що виділяється в цьому досвіді, має дорівнювати W = Під час експерименту, схема якого наведена на рис , а не . Отже, описаний вище досвід не можна вважати достовірним доказом формули (1). Разом з тим, звертає на себе увагу той факт, що при зміні напруженості електричного поля лінійного прискорювача швидкість електронів змінюється на довжині, що дорівнює 1 метру. Надалі, на шляху 7,4 метра, електрони рухаються з постійною швидкістю, проте енергія електронів продовжує зростати на всьому шляху їх руху. Іншими словами, енергія електронів зростає при постійній швидкості їх руху. Це дає підстави припускати, що при постійній швидкості руху електронів збільшення енергії залежить від напруженості електричного поля, в якому рухаються електрони, і довжини шляху, пройденого електронами в цьому полі.

Як визнає сам У.Бертоззі, «Експериментальні дані вимірювань енергії калориметром також демонструють правильність ... припущення, що кожен електрон, що переміщається в електричному полі напруженістю E при різних величинах потенціалу V вздовж напрямку свого руху, збільшує свою енергію відповідно до E k = eV, або суму кінетичної енергії E k = Як визнає сам У , Незалежно від своєї швидкості (- В.П) [1]. Таким чином, результати розглянутого досвіду не підтверджують істинність «релятивістської» формули кінетичної енергії, тим самим, і істинності «релятивістської» формули збільшення маси тел залежно від швидкості їх руху.

Звернемося тепер до іншого, добре відомого досвіду, в якому визначається залежність струму 3-х-електродної електронної лампи від величини потенціалу на її керуючої сітці. Графік цієї залежності представлений на рис.3.

Рис.3. Графік залежності струму лампи від потенціалу керуючої сітки

Як випливає з цього графіка, при величині потенціалу U на керуючій сітці меншою або рівною U 1, величина струму зростає прямо пропорційно величині U. Збільшення струму обумовлено як збільшенням емісійної здатності катода лампи, тобто збільшенням кількості електронів, випромінюваних катодом в одиницю часу, так і збільшенням швидкості руху електронів в просторі між керуючою сіткою і анодом лампи.

При різниці потенціалів U, більшою U 1, але меншою U 2 кількість електронів, випромінюваних катодом в одиницю часу, як і швидкість руху електронів, продовжує збільшуватися, однак тепер залежність струму лампи від величини потенціалу на її керуючої сітці виявляється інший, ніж при U < U 1.

Нарешті, при величині потенціалу U> U 2 величина струму залишається постійною. Це означає, що і кількість електронів, випромінюваних катодом, і швидкість їх руху в просторі між керуючою сіткою і анодом лампи залишаються постійними, незалежно від потенціалу на керуючій сітці. Однак саме при цій величині потенціалу спостерігається різке підвищення ступеня розігрівання анода лампи, що свідчить про різке збільшення енергії електронів. Так як і кількість електронів, що падають на анод в одиницю часу, і швидкість їх руху залишаються постійними, природно припустити, що збільшення кінетичної енергії електронів обумовлено збільшенням їх маси. Оскільки, в той же час, при різниці потенціалів, меншою U 2, ніякої залежності маси електронів від швидкості їх руху не спостерігається, немає підстав вважати, що така залежність раптом з'являється при різниці потенціалів, більшою U 2. Таким чином, в досвіді з електронної лампою виявляється залежність маси електронів від величини потенціалу на керуючій сітці, починаючи з деякого граничного її значення. Очевидно, що збільшення потенціалу керуючої сітки означає збільшення напруженості електричного поля між сіткою і катодом. Це дає підставу припускати, що збільшення маси електронів при їх русі в електричному полі, починаючи з деякого граничного значення його напруженості, залежить від напруженості електричного поля, в якому рухаються електрони, і довжини шляху, пройденому електронами в цьому полі, що і підтверджується досвідом Бертоззі . Той факт, що збільшення маси електронів спостерігається тільки починаючи з деякого граничного значення і не залежить від швидкості їх руху, дає підстави стверджувати, що збільшення маси електронів і взагалі будь-яких електрично заряджених частинок, що рухаються в електромагнітному полі, зумовлене якимись процесами, що відбуваються в самому електричному полі.

Аналізуючи результати свого досвіду, У. Бертоззі приходить до висновку, що в цьому досвіді підтверджується гранична швидкість руху електронів, ні при якій величині прискорює поля що не перевищує швидкості світла у вакуумі. І цей висновок, безумовно, відповідає дійсності. Чому це так?

Припустимо, що ми спостерігаємо центральне зіткнення двох абсолютно пружних куль однакової маси m. Нехай швидкість першої кулі дорівнює нулю, тоді як швидкість другого кулі дорівнює u.

При центральному зіткненні перший шар почне рухатися зі швидкістю u, тоді як друга куля зупиниться. Таким чином, в результаті зіткнення, раніше нерухомий шар отримає імпульс p = mu. Однак, якщо перед зіткненням швидкість першої кулі дорівнює, припустимо, v, максимальний імпульс, який може отримати цю кулю при зіткненні з іншим кулею, буде дорівнює m (v - u) або mu (1 - v / u). Таким чином, якщо куля змінює свою швидкість в результаті послідовних зіткнень з іншими кулями, що рухаються з однієї і тієї ж швидкістю, то імпульс, який передається кожним наступним шаром, зменшується пропорційно величині (1 - v / u), і при v = u імпульс рухається кулі не змінюватиметься, так як тепер кульки не можуть будуть стикатися.

Точно так же, якщо, наприклад, якийсь плаваючий предмет маси m рухається за течією річки: в початковий момент руху предмет отримує імпульс, рівний mu, де u - швидкість течії річки щодо її нерухомих берегів. У міру збільшення швидкості предмета величина імпульсу, переданого предмету плином річки, буде дорівнює mu (1 - v / u). У момент, коли швидкість предмета виявляється рівною u, величина імпульсу, переданого предмету плином річки, буде дорівнює нулю - далі предмет буде рухатися з однієї і тієї ж постійною швидкістю, яка дорівнює швидкості течії річки щодо її берегів.

Точно так же, якщо повітряна куля маси m, двіжущется в повітряному потоці: в початковий момент руху куля отримує імпульс, рівний mu, де u - швидкість повітряного потоку відносно поверхні Землі. У міру збільшення швидкості кулі величина імпульсу, переданого кулі повітряним потоком, буде дорівнює mu (1 - v / u). У момент, коли швидкість кулі виявляється рівною u, величина імпульсу, переданого йому повітряним потоком, буде дорівнює нулю - далі куля буде рухатися з однієї і тієї ж постійною швидкістю, яка дорівнює швидкості повітряного потоку відносно поверхні Землі.

І, нарешті, точно так же, якщо електричний заряд з масою m носія заряду рухається в однорідному електричному полі: в початковий момент руху заряд отримує імпульс, рівний mc, де c - швидкість поширення електричного поля щодо електродів, що створюють це поле. У міру збільшення швидкості заряду величина імпульсу, переданого йому електричним полем, буде дорівнює (1 - v / с). У момент, коли швидкість заряду v виявляється рівною с, величина імпульсу, переданого йому електричним полем, буде дорівнює нулю - далі заряд буде рухатися з однієї і тієї ж постійною швидкістю, що не перевищує швидкості поширення електричного поля щодо нерухомих електродів (або відносно нерухомої лабораторії; або відносно поверхні Землі).

Таким чином, якщо величина напруженості електричного поля, в якому рухається електричний заряд, постійна, величина імпульсу, одержуваного зарядом при його русі в такому полі, зменшується при збільшенні швидкості руху заряду, що і спостерігається насправді. Відповідно змінюється і сила Лоренца, що діє на заряд, і прискорення руху, обумовлене дією сили Лоренца. Точно так же, як швидкість повітряної кулі не може бути більше швидкості повітряного потоку, в якому рухається куля; точно так же, як швидкість будь-якого тіла, що рухається за течією річки, не може перевищити швидкість течії, швидкість частинок, що рухаються під впливом електромагнітного поля, не може перевищити швидкості поширення самого поля. Таким чином, гранична швидкість руху частинок в електромагнітному полі обумовлена ​​граничним значенням поширення самого електромагнітного поля.

Аналіз результатів експерименту з вивчення руху електронів в однорідному електричному полі дозволяє зробити висновок наступне.

1. При величині напруженості електричного поля, що не перевищує 0,5 МеВ, величина кінетичної енергії електронів, що рухаються в цьому полі, відповідає класичній формулі механіки Галілея-Ньютона.

2. При величині напруженості електричного поля, що перевищує 0,5 МеВ, має місце збільшення енергії електронів в залежності від напруженості електричного поля і відстані, пройденого електронами в цьому полі.

3. Збільшення кінетичної енергії електронів при постійній швидкості їх руху може бути обумовлено тільки збільшенням їх маси. Оскільки, однак, маса електронів збільшується при постійній швидкості їх руху, таке збільшення маси не може бути пояснено на основі «релятивістської» формули (1). Ніякої залежності маси електронів від швидкості їх руху в розглянутих дослідах не виявляється.

4. Гранична швидкість руху електронів, що дорівнює швидкості світла, обумовлена ​​граничною швидкістю поширення електричного поля, в якому рухаються електрони.

Джерела інформації:


Чи знаєте Ви,

як дозволяється парадокс Ольберса?
(Фотометричний парадокс, парадокс Ольберса - це один з парадоксів космології, що полягає в тому, що у Всесвіті, рівномірно заповненою зірками, яскравість неба (в тому числі нічного) повинна бути приблизно дорівнює яскравості сонячного диска. Це повинно мати місце тому, що з будь-якого напрямку неба промінь зору рано чи пізно упреться в поверхню зірки.
Іншими словами парадос Ольберса полягає в тому, що якщо Всесвіт нескінченний, то чорного неба ми не побачимо, тому що випромінювання далеких зірок буде підсумовуватися з випромінюванням ближніх, і небо повинно мати середню температуру фотосфери зірок. При поглинанні світла міжзоряним речовиною, воно буде розігріватися до температури зіркових фотосфери і випромінювати також яскраво, як зірки. Однак в справу вступає явище "втоми світла", відкрите Едвіном Хабблом, який показав, що чим далі від нас розташована галактика, тим більше стає червоним світло її випромінювання, тобто фотони як би "втомлюються", віддають свою енергію міжзоряному середовищі. На дуже великих відстанях галактики видно тільки в радіодіапазоні, так як їх світло зовсім втратив енергію йдучи через безкраї простори Всесвіту. Детальніше читайте в FAQ по ефірної фізіці . НОВИНИ ФОРУМУ як дозволяється парадокс Ольберса
Лицарі Теорії ефіру 13.06.2019 - 5:11: ЕКОЛОГІЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМА ГЛОБАЛЬНОЇ ЗАГІБЕЛІ бджіл ТА других запилювачів РОСЛИН - Карім_Хайдаров.
12.06.2019 - 9:05: ВІЙНА, ПОЛІТИКА І НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема державного тероризму - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:05: ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ФІЗИКА - Experimental Physics -> Експеримент Серлі и его послідовніків з магнітамі - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:03: ВИХОВАННЯ, ОСВІТА, ОСВІТА - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвітніцтво від Андрія Маклакова - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:23: ВИХОВАННЯ, ОСВІТА, ОСВІТА - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвітніцтво від В'ячеслава Осієвського - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:18: ВИХОВАННЯ, ОСВІТА, ОСВІТА - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвітніцтво від Світлани Віслобоковой - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 6:28: Астрофізікі - Astrophysics -> До 110 річчя Тунгуска катастрофи - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 21:23: ВИХОВАННЯ, ОСВІТА, ОСВІТА - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвітніцтво від Володимира Васильовича Квачкова - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:27: СОВІСТЬ - Conscience -> Вищий розум - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:24: ВІЙНА, ПОЛІТИКА І НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ страви - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:14: СОВІСТЬ - Conscience -> російський СВІТ - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 8:40: ЕКОНОМІКА І ФІНАНСИ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС Світової Фінансової СИСТЕМИ - Карім_Хайдаров.

Чому це так?

Разделы

» Ваз

» Двигатель

» Не заводится

» Неисправности

» Обзор

» Новости


Календарь

«    Август 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 

Архив

О сайте

Затраты на выполнение норм токсичности автомобилей в США на период до 1974 г.-1975 г произошли существенные изменения. Прежде всего следует отметить изменение характера большинства работ по электромобилям: работы в подавляющем большинстве стали носить чисто утилитарный характер. Большинство созданных в начале 70х годов электромобилей поступили в опытную эксплуатацию. Выпуск электромобилей в размере нескольких десятков штук стал обычным не только для Англии, но и для США, ФРГ, Франции.

ПОПУЛЯРНОЕ

РЕКЛАМА

www.school4mama.ru © 2016. Запчасти для автомобилей Шкода