Документ 3829201
реклама
Николаев С. А. Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru Что такое волна? Семен А. Николаев Россия, Санкт-Петербург Сентябрь 15, 2010 Аннотация В данной работе исследуется вопрос, связанный с волновым процессом. Этот вопрос является одним из главных в научном обмане и одурачивании людей. Всё это началось с 1905 года, года появления теорий Эйнштейна и навязывания населению планеты утверждённой программы образования. И этот обман стал обязательным для всех. Ключевые слова: Эйнштейн, акустические и электромагнитные волны, электромагнитный эффект Физо, акустический эффект Доплера, акустическая среда, продольные и поперечные волны, эффект дифракции и интерференции, электромагнитное излучение – фотоны. Утверждённая программа образования заставляет звук и электромагнитное излучение называть волнами. А электромагнитный эффект Физо называть акустическим эффектом Доплера. Разве всё это одно и тоже? Разве можно термин волна применять к фотонам? Разве можно заставлять всех электромагнитный эффект Физо называть акустическим эффектом Доплера? Конечно, нет. Но как сейчас увидите, делается это специально. Сначала о терминологии. Слова ”электромагнитная“, а также ”волна“ очень неудачные названия этого процесса. Точнее, специально применённые, чтобы запутывать физику. Термин электромагнитная волна является одним из инструментов запутывания физики и обмана. Лучше всё это называть излучение или фотоны. Оказывается всё зло в применении термина волна. Тогда давайте разбираться, что такое волна? Волна - это процесс передачи колебания от одной частицы упругой среды к другой частице. В этом процессе должна быть обязательно упругая среда и должен быть обязательно процесс передачи колебаний от одной частицы к другой по направлению распространения волны. Поэтому волны бывают только акустическими и могут происходить только в упругой среде. Колеблется сама среда, и это назвали звуком (звуковой волной). Среда состоит из атомов и молекул, связанных между собой молекулярным или гравитационным взаимодействием, и поэтому обладает упругостью. Среда колеблется только за счёт упругости. 1 Николаев С. А. Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru В природе существуют два вида совершенно разных процессов. Один вид – это акустические продольные волны, другой вид – это излучение (фотоны), которое нас заставляют называть поперечной электромагнитной волной. А теперь постараемся ответить на вопрос: бывают ли волны поперечными? А, если нет, то, что из этого следует? Акустические волны бывают только продольными, так как распространяться колебательный процесс в среде может по всем направлениям и только последовательно вперёд. Поперечные колебания передаваться вперёд не могут. Поэтому легко представить, что поперечных волн в природе не может быть. ПРИМЕЧАНИЕ. Волна на поверхности воды носит сложный характер векторного сложения скоростей акустической продольной волны и колебаний среды (воды), связанной с гравитацией и упругостью воды. В результате этого направление движения акустической волны (передача колебаний) меняется по синусоиде, но передача волны может происходить только вперёд, а не вверх и низ. Желательно такую сложную волну называть поверхностной волной. Эта волна сложная – акустическая (продольная), но с изменением направления распространения. Поперечные волны - это абсурд. За счёт того, что скорость распространения акустической волны постоянная, а сама акустическая волна продольная, то возможен процесс механического сжатия или растяжения волны. Сжать или растянуть можно только продольную волну. Этим свойством объясняется акустический эффект Доплера. Суть эффекта Доплера - это изменение длины волны пропорционально скорости объекта. Электромагнитное излучение не волны, а частицы, совершающие поперечные колебания. Кроме того, сами фотоны не обладают ни электрическими, ни магнитными свойствами. Электромагнитных полей в природе нет. Об этом в разделах 20.1 и 20.2, первой главы. Проводить между акустическими волнами и электромагнитным излучением параллели и аналогии нельзя. Это совершенно разные процессы. Рассмотрим, в каких случаях процесс волновой, а в каких только колебательный. Электромагнитное излучение - это самостоятельные, не связанные друг с другом частицы фотоны. Излучившись, фотоны летят прямолинейно. В полёте фотон совершает поперечные колебания своими структурными частицами - фотониками. Подлетая к дифракционной щели, фотон в зависимости от фазы амплитуды поперечного колебания, цепляется за край щели и отклоняется от прямолинейного направления движения, рисуя за решёткой интерференционную картинку. Заметьте, фотон цепляется амплитудой, а не длиной поперечной волны, которой у фотона нет. Это изображено на рис. 4. 2 Николаев С. А. Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru Рис. 4 Вы заметили, что фотон - это не среда, а самостоятельная частица. Эта частица колеблется сама и никому не передаёт свои колебания. Поэтому существует принцип: нет среды, нет и волны. Фотон не волна, а частица. Колебания частицы фотона в полёте и распространение акустической волны в среде - это не одно и то же. Эффект дифракции и интерференции не является волновым свойством. А поперечные колебания частиц фотонов сжать или растянуть нельзя. И поэтому называть электромагнитный эффект Физо акустическим эффектом Доплера очень невежественно. В эффекте Физо изменение частоты фотонов связаны с изменением скорости света (фотонов), которая алгебраически складывается со скоростью источника и приёмника. Эксперимент с электромагнитным эффектом Физо доказывает, что скорость света не постоянная, а зависит от скорости источника и приёмника. А теперь такой вопрос: могут ли волны быть поляризованными? А, если нет, то, что из этого следует? Волны бывают только акустическими и только продольными, так как распространяются за счёт передачи колебаний в упругой среде в направлении движения и только вперёд. При этом колеблется сама упругая среда. У волн, а волны бывают только акустическими, эффекта поляризации не может быть, так как там колеблется упругая среда. Поляризованным бывает только свет, так как он представляет собой прямолинейно движущиеся частицы фотоны, которые в полёте совершают поперечные колебания относительно направления движения. Это доказывает эффект дифракции и интерференции. Именно, частицы фотоны, а не волны. Если луч света пропустить через прозрачное вещество, например, турмалиновую пластинку, то он станет поляризованным. Это значит, что у фотонов ось колебаний будет отклонена от направления движения на строго определённый угол, зависящий от вещества пластинки. Это смещение оси колебаний фотона по отношению направления движения фотона и является эффектом поляризации. У волн такого эффекта быть не может. Волны поляризовать нельзя. Поэтому называть свет электромагнитной волной абсурдно и невежественно. В физике такого абсурда и невежества очень много. Этот абсурд и невежество утверждены программой образования и обязательны для всех. 3 Николаев С. А. Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru А фотон – это частица, совершающая поперечные колебания относительно направления полёта. Поэтому ось колебаний фотона может не совпадать с направлением полёта. То есть фотон может лететь боком. Такой эффект может быть только у частиц. Это доказывает, что фотон частица. Только частица может стать поляризованной. Какие Вам ещё нужны доказательства, что свет это не волна, а частицы совершающие колебания в полёте. Теперь можно ответить на вопрос: Могут ли волны быть поляризованными? А если нет, то, что из этого следует? А из этого следует, что свет (фотоны) нельзя называть электромагнитными волнами. Это доказывает эффект поляризации. Кроме того, фотон – это частица, и как положено всякой частице обладает массой. Характеристики фотона: масса, скорость, частота, амплитуда и энергия (инерция). Никакой длины волны нет – это обман. Необходимо подбирать терминологию, соответствующую процессам в природе и правильно этот процесс описывающим. Термин электромагнитная волна – это один из основных элементов запутывания физики и одурачивания людей. Вы поняли, что Вас до сих пор заставляют заучивать много абсурдных и невежественных терминов, неправильно описывающих процессы в природе. Заметьте, всегда вместо частоты подсовывается длина волны. ПРИМЕЧАНИЕ. ”В первые годы XIX столетия исследованием этого явления занялся французский военный инженер Этьенн Малюс (1775 - 1812). В 1808 г. он обнаружил, что свет, отраженный от воды под углом 52°45', обладает тем же свойством, что и свет, прошедший через кристалл исландского шпата, причём отражающая поверхность как бы является главным сечением кристалла. Как раз в то время, когда Малюс проводил свои исследования, Парижская Академия наук объявила конкурс (1808 г.) на лучшую математическую теорию двойного лучепреломления, подтверждаемую опытом. Малюс принял участие в этом конкурсе и получил премию за свой имеющий историческое значение труд "Theorie de la double refraction de la lumiere dans les substances cristalisees" ("Теория двойного лучепреломления света в кристаллических веществах"), опубликованный в 1810 г. В нем Малюс описывает свое открытие и найденный им закон. Для его объяснения он принимает точку зрения Ньютона, объявив себя, таким образом, сторонником корпускулярной теории света. В естественном свете, как он теперь называется, корпускулы света ориентированы по всем направлениям, при прохождении же двояко преломляющего кристалла или при отражении они ориентируются определенным образом. Свет, в котором корпускулы имеют определенную ориентацию, Малюс назвал поляризованным; это слово и его производные остались в физике и до наших дней“. (Из энциклопедии). Получается, что и Ньютон, и Малюс ещё в те времена правильно понимали и правильно описывали исследуемые процессы. Свет в их представлении это частицы (корпускулы), а не волны. Гюйгенс и его волновая теория света не смогли объяснить явление поляризации, поскольку световые волны в его теории предполагались продольными. С этого времени волновая теория света потерпела крах. Объяснить явление поляризации света в те времена смог только Ньютон, придерживавшийся корпускулярной 4 Николаев С. А. Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru теории света. Он выдвинул идею об отсутствии осевой симметрии светового луча и этим сделал важный шаг к пониманию поляризации света. Однако при составлении утверждённой программы образования в начале 20 века открытия Ньютона и Малюса специально были фальсифицированы (свет стал одновременно частицей и волной, а это вершина обмана) и включены туда в искажённом виде и стали обязательны для всех. Поэтому с начала 20 века (точнее с 1905 года, когда появилась первая теория Эйнштейна) Вас заставляют называть свет электромагнитной волной. В чём отличие акустического эффекта Доплера от электромагнитного эффекта Физо? Акустический эффект Доплера возможен только в какой-нибудь среде, например, вода или воздух. Среда обязательно состоит из атомов и молекул, связанных между собой молекулярным или гравитационным взаимодействием. Из-за этого среда обладает упругостью. При механическом воздействии на среду колебательное движение от молекулы к молекуле передаётся за счёт упругости среды. В результате этого возникают акустические волны, которые распространяются во все стороны среды. Это мы называем звуком. Звук (колебание среды) распространяется в разных средах с разной скоростью. Например, в воздухе 330 м/с, в воде 1500 м/с. Кроме того, скорость звука в акустическом эффекте Доплера в отличие от электромагнитного эффекта Физо не зависит от скорости источника и приёмника, она постоянна. В электромагнитном эффекте Физо информацию о суммарной лучевой скорости объекта и наблюдателя мы получаем от разности скоростей движущихся частиц фотонов, так как для тел и частиц обязателен принцип суперпозиции (принцип векторного сложения скоростей для тел и частиц). В акустическом эффекте Доплера частицы не движутся. Механические колебания частиц среды передаются от одной частицы к другой, а сами частицы остаются на месте. Такой процесс возможен только за счёт упругости среды. Упругая среда может быть только у вещества, состоящего из атомов и молекул, связанных между собой молекулярным (гравитационное близкодействие) или гравитационным взаимодействием (для газа). Роль упругого элемента у атомов и молекул выполняет быстро обращающийся вокруг ядра внешний электрон. Это он не даёт деформировать, очерчивающий своим движением, объём атома или молекулы. Поэтому объект и наблюдатель могут своим движением либо механически сжать волну, либо растянуть её. При этом скорость распространения звука остаётся постоянной. От этих причин скорость распространения звука в среде не изменится. Изменяется только длина волны и частота при постоянной скорости звука U 0 0 1 1 const . Если на пути волн встретится препятствие, то волны отразятся и начнут двигаться в обратном направлении, распространяясь во все стороны среды. Это мы называем эхом. Измерения покажут, если препятствие было неподвижным, то скорость и частота остались 5 Николаев С. А. Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru прежними. Приборы измеряют только частоту. Длина волны рассчитывается из акустической формулы U . Если на пути распространения волн встретится движущийся объект, например, во встречном направлении, тогда объект будет механически сжимать волну. Как заметил экспериментально Доплер, чем больше скорость объекта V , тем сильнее волна сжимается или растягивается ( 1 0 ) V , а скорость распространения звука остаётся прежней. Выведем формулу для эффекта Доплера. Запишем зависимость изменения частоты от скорости объекта в относительных величинах 1 0 V ) 0 U ( или 0 U V . Полная аналогия с упругой пружиной. Отличие электромагнитного эффекта Физо от акустического эффекта Доплера в том, что в акустическом эффекте молекулы связаны между собой и среда колеблется за счёт упругости. В электромагнитном эффекте Физо среды нет. Есть самостоятельные не связанные между собой частицы - фотоны, которые летят прямолинейно, совершая поперечные колебания и ничего никому не передают. Колебания фотонов, а волны никакой нет. Каждый фотон является частицей и обладает энергией E h . Это формула Планка, известная с 1900 г., и забывать об этом нельзя. Раз фотон в процессе участвует как самостоятельная частица, то к ней применим один из основных законов природы – принцип векторного сложения скоростей для тел и частиц. И поэтому скорость света (фотонов) будет зависеть от скоростей источника и приёмника, алгебраически складываясь. В данном случае полная аналогия – игра в большой теннис, а фотон теннисный мячик. В этом и будет главное отличие электромагнитного эффекта Физо от акустического эффекта Доплера. Как видите различия очень значительные. ПРИМЕЧАНИЕ. Умалчивание об открытии этого эффекта французским учёным А.Физо делается специально. Мол, необязательно упоминать про А.Физо. Пусть процессы в эффекте Физо считаются идентичными процессам эффекта Доплера. Сразу вспоминают про гудок. Однако эти процессы имеют разную природу (акустическую и электромагнитную) и вовсе не идентичные. Вдумайтесь, чем Вас стараются одурачить. Вам подсовывают вместо электромагнитного эффекта Физо акустический эффект Доплера. Там скорость распространения звука постоянная. А в эффекте Физо скорость света не постоянная. А им хочется, чтобы скорость света также была постоянная. Это им необходимо для второго постулата Эйнштейна. Ведь, если нет второго постулата, то нет и теорий Эйнштейна. Поэтому вспоминать про Физо запрещено с 1905 года, а открытый им электромагнитный эффект определения скорости объекта приказано называть эффектом Доплера. Теперь никто не знает Физо, хотя во всех энциклопедиях об этом написано. Но, если заглянуть в якобы ”свободную“ энциклопедию ВИКИПЕДИЯ, то там уже написано, что закон об определении с помощью электромагнитного излучения суммарной 6 Николаев С. А. Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru лучевой скорости объекта и наблюдателя выведен из теории относительности Эйнштейна. Не пользуйтесь этой энциклопедией. Вот такими несуразицами, где только можно, всех оболванивают. Но ведь как-то нужно поддерживать ”правильность“, ”нужность“ и ”важность“ теории относительности. Как и в случае с внешним фотоэффектом, который открыл в 1887 г. Герц, так и здесь к закону, открытому в 1848 году А.Физо, необходимо притянуть Эйнштейна. Можно сделать вывод. Волны бывают только акустическими и только продольными. Поперечных волн в природе нет. У фотонов поперечные колебания, а это не одно и тоже. Сжимается или растягивается только акустическая продольная волна U . Свет – это частицы фотоны, которые, как и положено частицам, имеют массу. Ко всем частицам, в том числе, и к фотонам применимы законы механики, в том числе, закон векторного сложения скоростей для тел и частиц. Тогда скорость света зависит от скорости приёмника и от скорости источника, складываясь алгебраически. Таким образом, термин ”электромагнитная волна“ и формула С служит элементом для запутывания физики и одурачивания людей. Но как хочется аферистам от науки, чтобы фотон был волной, да ещё сжимаемой и растягивающейся волной, чтобы можно было применять к фотонам (электромагнитному излучению) эффект Доплера. Зачем? Чтобы скорость света, также как и скорость звука, считалась постоянной. Ведь, если узнают, что скорость света не постоянная, а зависит от скорости источника и приёмника, тогда теории Эйнштейна ошибочны. А если быть точным, придуманы для одурачивания людей, утверждены программой образования и обязательны для всех. Процесс движения в пространстве электромагнитного и нейтрального излучений не нуждается в воздействии внешних сил и происходит сам собой. Причину этого объяснить пока невозможно. Будем называть это “врождённым” свойством материи. Вот пример, связанный с излучением в радиодиапазоне. Всех заставляют называть это излучение радиоволнами. Есть ли там волны или волны бывают только в среде и только акустическими? Фотоны – это частицы, обладающие эффектами дифракции и интерференции. Фотон – частица, движущаяся прямолинейно и совершающая поперечные колебания. Подлетая к краю дифракционной решётки, в зависимости от амплитуды (фазы) поперечного колебания, фотон цепляется за край решётки и отклоняется от прямолинейного движения, рисуя за решёткой интерференционную картину. Это изображено на рис.4. Вся материя во Вселенной состоит из тел и частиц. Все тела и частицы обладают массой и скоростью, так как находятся в непрерывном движении. Тела и частицы соударяются друг с другом, передавая инерцию m V друг другу. Сейчас Вас заставляют считать, что они передают энергию m V 2 / 2 . Это разные модели механик, одна из них более сложная и ошибочная. Пока на наш вопрос это не влияет. Буду писать инерция, а в скобках (энергия). Движение частиц микромира мы видеть не можем. Можем видеть только эффекты от взаимодействия (от соударений) с телами или другими частицами. Всё это мы наблюдаем как 7 Николаев С. А. Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru процессы, явления, эффекты. В природе всё основано на движении и соударениях, поэтому все явления и процессы объясняются передачей инерции m V (энергии) между телами и частицами. Объяснения всех физических процессов необходимо производить механикой. Ничего другого в природе нет. Всё другое специально придуманное для одурачивания. Энергия (инерция) не летает, а переносится массой и скоростью тел или частиц. Все это очень просто. Но Вас хотят обмануть, усложнив всё это. Сейчас я всё это изложу только словами. Начну с фотонов инфракрасного диапазона. Буду для краткости называть их тепловыми, как Гершель, который в 1800 году их впервые открыл. Тепловые фотоны взаимодействуют только с внешними электронами атомов и молекул. Внешние электроны отвечают за размеры (объём) атомов и молекул. При поглощении (полностью неупругий удар) электронами тепловых фотонов, инерция (энергия) электронов увеличивается, и они перескакивают на более удалённые от ядра скоростные орбиты. Это мы воспринимаем как повышение температуры. И наоборот. При излучении электронами тепловых фотонов инерция (энергия) электронов уменьшается, и электроны перескакивают на более близкие к ядру и менее скоростные орбиты. Это мы воспринимаем как понижение температуры. Всё это следует из постулатов Н.Бора. Такая модель называется моделью ГершеляН.Бора. Гершель первым открыл эффект переноса тепла инфракрасным излучением. Если это Вам понятно, то можно приступать к рассмотрению вопроса о взаимодействии радиофотонов с веществом (зарядами, которые в данном случае являются электронами). Фотоны радиодиапазона имеют инерцию (энергию) много меньше, чем инерция (энергия) тепловых фотонов. Из-за этого они взаимодействуют только со слабосвязанными электронами с внутренних орбит. Такие слабосвязанные электроны имеются только у металлов. Рассмотрим сначала, как происходит излучение радиофотонов, а потом их приём. Такой процесс мы называем беспроводной связью. Излучать радиофотоны могут любые металлические предметы, при определённых условиях. Эти условия – наличие переменного эл. тока. Эл. ток появляется, если имеется два эл. заряда противоположных знаков, соединённых между собой проводником. Эл. ток представляет собой движение электронов под действием эфира (электрического поля). При росте напряжения увеличивается плотность потока эфирных частиц, которые гонят электроны к противоположному заряду, а эфирные частицы от противоположного заряда притягивают электроны к противоположному заряду. Эфирные частицы вместе со своей массой непрерывно передают электронам инерцию (массу и скорость), которая накапливается в электронах и из-за этого электроны движутся ускоренно. При нарастании напряжения инерция от эфира накапливается в электронах, а при снижении напряжения из накопленных эфирных частиц формируется фотон и излучается. Затем знак источника напряжения меняется, а вместе с этим и направление эл. тока. Совершенно аналогично будет происходить формирование следующего фотона. И так далее. В зависимости от того, сколько одновременно электронов участвует в создании эл. тока, 8 Николаев С. А. Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru именно, столько излучится радиофотонов. металлической антенны приёмника. Часть этих радиофотонов достигнет Теперь рассмотрим, как происходит приём радиофотонов. Радиофотоны взаимодействуют со слабосвязанными электронами с внутренних орбит атомов металлов, передавая им свою инерцию (энергию). При поглощении радиофотонов электроны увеличивают инерцию (энергию) и скорость. Электроны срываются с внутренних орбит, как бы ионизируясь, но не покидают при этом кристаллической решётки металла. Затем сразу происходит рекомбинация, возврат электрона на внутреннюю свою орбиту. Сколько радиофотонов достигло антенны, столько электронов совершат описанные колебания. Эти колебания электронов от передачи инерции (энергии) радиофотонами представляет собой слабую переменную ЭДС с частотой фотонов. Если эту ЭДС подать на базу транзистора усилительного каскада, то эти колебания будут превращены в эл. ток, который можно усиливать до необходимых значений. Если переменный ток для излучения был модулирован каким-нибудь сигналом, то продетектировав приёмный, мы получим этот передаваемый сигнал. Из всего этого можно сделать вывод. Вы заметили, что у фотонов нет никаких волн. Всё объясняется простой механикой. Фотон – частица, которая в полёте совершает колебания своими структурными частицами, из которых он состоит. Эти колебания радиофотонов мы измеряем, как частоту колебаний ЭДС в проводнике. Развёртывание этих колебаний на осциллографе в синусоиду не является доказательством, что фотоны это волны. Такие доказательства только для очень невежественных людей. Развернуть можно любые колебания. Колебания и волны – это разные процессы. Сравните с акустической волной. Волны бывают только акустическими. Радиофотоны в металлической антенне передают свою инерцию электронам. В результате происходят колебания электронов в проводнике. Туда – сюда. И опять, нет никаких волн. Есть колебания электронов. Такие колебания электронов принято называть переменная ЭДС. Частота переменной ЭДС – это одновременно и частота фотонов. Вывод. Поперечных электромагнитных волн в природе нет. В эффекте Физо изменение частоты фотонов связано с изменением скорости света (фотонов), которая алгебраически складывается со скоростью источника и приёмника света. У акустического эффекта Доплера и электромагнитного эффекта Физо одинаковое только то, что оба они определяют суммарную лучевую составляющую скоростей объекта и наблюдателя. Все другие аналогии и параллели между ними – это непонимание физических процессов и их причин. Сейчас мы подробно займёмся рассмотрением эффекта Физо. Используемые источники 1. Николаев С.А. “Эволюционный круговорот материи во Вселенной”, 7-ое издание, СПб, 2014 г., 320 с. 9
