Фотон - элементарная частица, квант электромагнитного излучения.энергии кванта (то есть дискретно), где - постоянная Планка. импульс.Если приписать фотону наличие т. н. «релятивистской массы» исходя из соотношения то она составит Массы покоя фотона нет.Фотоэффе́кт - это испускание электронов вещества под действием света (и, вообще говоря, любого электромагнитного излучения).формула Эйнштейна для фотоэффекта:

h ν = A вых + E k

где A out - т. н. работа выхода (минимальная энергия, необходимая для удаления электрона из вещества), E k -кинетическая энергия вылетающего электрона (в зависимости от скорости может вычисляться как кинетическая энергия релятивистской частицы, так и нет), ν - частота падающего фотона с энергией h ν, h - постоянная Планка.

Внешним фотоэффектом (фотоэлектронной эмиссией) называется испускание электронов веществом под действием электромагнитных излучений. 1) Максимальная начальная скорость фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а определяется только его частотой. 2) Существует минимальная частота, при которой возможен фотоэффект(красная граница) 3) Ток насыщения зависит от интенсивности света, падающего на образец 4) Фотоэффект – безинерционное явление. Для прекращения фототока надо падать на анод отрицательное напряжение(напряжение запирания). Внутренний фотоэффект – изменение электронной проводимости вещества под действием света. Фотопроводимость свойственна полупроводникам. Электропроводность полупроводников ограничена нехваткой носителей заряда. При поглощении фотона электрон переходит из валентной зоны в зону проводимости. Как следствие образуется пара носителей заряда: электрон в зоне проводимости и дырка в валентной зоне. Оба носителя заряда при приложении к полупроводнику напряжения создают электрический ток.

При возбуждении фотопроводимости в собственном полупроводнике энергия фотона должна превышать ширину запрещенной зоны. В полупроводнике с примесями поглощение фотона может сопровождаться переходом из расположенного в запрещённой зоне уровня, что позволяет увеличить длину волны света, который вызывает фотопроводимость. Это обстоятельство важно для детектирования инфракрасного излучения. Условием высокой фотопроводимости является также большой коэффициент поглощения света, который реализуется в прямозонных полупроводниках.

16.Давление света.

Давление света - это давление, которое производят электромагнитные световые волны, падающие на поверхность какого-либо тела. Квантовая теория света объясняет световое давление как результат передачи фотонами своего импульса атомам или молекулам вещества. Пусть на поверхность абсолютно черного тела площадью S перпендикулярно к ней ежесекундно падает N фотонов: . Каждый фотон обладает импульсом. Полный импульс, получаемый поверхностью тела, равен. Световое давление:. - коэффициент отражения, - объёмная плотность энергии излучения. Классическаятеория

17.Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение.

Рентге́новскоеизлуче́ние - электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовымизлучением и гамма-излучением, что соответствует длинам волн от 10 −2 до 10 3 Å (от 10 −12 до 10 −7 м). Схематическое изображение рентгеновской трубки. X - рентгеновские лучи, K - катод, А - анод (иногда называемый антикатодом), С - теплоотвод, U h -напряжение накала катода, U a - ускоряющее напряжение, W in - впуск водяного охлаждения, W out - выпуск водяного охлаждения. Когда энергия бомбардирующих анод электронов становится достаточной для вырывания электронов из внутренних оболочек атома, на фоне тормозного излучения появляются резкие линии характеристического излучения. Частоты этих линий зависят от природы вещества анода, поэтому их и назвали характеристическими.

Тормозное излучение - электромагнитное излучение, испускаемое заряженной частицей при её рассеянии (торможении) в электрическом поле. dp/dλ hvне может быть больше, чем энергия eU. иззаконасохраненияэнергии Самым распространенным источником рент­геновского излучения является рентгеновская трубка, в которой сильно ускоренные электрическим полем электроны бомбардируют анод (металлическая мишень из тяже­лых металлов, например W или Pt), испытывая на нем резкое торможение. При этом возникает рентгеновское излучение, представляющее собой электромагнитные волны с длиной волны примерно 10 –12 -10 –8 м. Волновая природа рентгеновского излучения доказана опытами по его дифракции, рассмотренными в § 182.

Исследование спектрального состава рентгеновского излучения показывает, что его спектр имеет сложную структуру (рис. 306) и зависит как от энергии электронов, так и от материала анода. Спектр представляет собой наложение сплошного спектра, ограниченного со стороны коротких длин волн некоторой границей  min , называемой границей сплошного спектра, и линейчатого спектра - совокупности отдельных линий, появляющихся на фоне сплошного спектра.

Исследования показали, что характер сплошного спектра совершенно не зависит от материала анода, а определяется только энергией бомбардирующих анод электронов. Детальное исследование свойств этого излучения показало, что оно испускается бомбардирующими анод электронами в результате их торможения при взаимодействии с атомами мишени. Сплошной рентгеновский спектр поэтому называют тормозным спектром. Этот вывод находится в согласии с классической теорией излучения, так как при торможении движущихся зарядов должно действительно возникать излучение со сплошным спектром.

Из классической теории, однако, не вытекает существование коротковолновой границы сплошного спектра. Из опытов следует, что чем больше кинетическая энергия электронов, вызывающих тормозное рентгеновское излучение, тем меньше  min . Это обстоятельство, а также наличие самой границы объясняются квантовой теорией. Очевидно, что предельная энергия кванта соответствует такому случаю торможения, при котором вся кинетическая энергия электрона переходит в энергию кванта, т. е.

где U - разность потенциалов, за счет которой электрону сообщается энергия Е max ,  max - частота, соответствующая границе сплошного спектра. Отсюда граничная дли­на волны

Несколько лет назад многие эксперты заявляли, что мир коммерческого транспорта вскоре займут китайские производители. Тогда мало кто верил, что автомобили из Поднебесной способны заменить немецкие самосвалы и грузовики с тягачами из Швеции. Но хорошая цена и отличные технические характеристики позволили сделать грузовики Фотон уже сегодня очень популярными в коммерческом использовании. Компания Foton предлагает не только высокое качество, но и огромный ассортимент техники для разных предприятий.

Уже появились положительные отзывы владельцев, которые годами используют технику Фотон и получают от ее эксплуатации только выгоды. Конечно, покупают китайские коммерческие авто не за красивые фото, а за производительность и максимальную выгоду в использовании. Сегодня мы рассмотрим модельный ряд, чтобы вы смогли выбрать грузовик Foton, который полностью подходит под ваши требования.

1093 – средний грузовик на 5 тонн для дальних поездок

Если вы решили приобрести универсальный грузовик Фотон средних размеров для различных коммерческих задач, отличным выбором станет Foton 1093. Это достаточно старая разработка, которая регулярно обновляется на заводе. Среди сложно найти более производительного конкурента этому представителю модельной линейки Фотон. Особенно выделяется автомобиль такими характеристиками:

• хороший дизельный двигатель на 4 литра выдает 132 лошадиные силы;

• агрегат имеет отличную тягу, благодаря высокому показателю крутящего момента;

• коробка механическая, это помогает экономить топливо и выбирать режим поездки;

• грузоподъемности в 5 тонн полностью достаточно для выгодной эксплуатации;

• кабина китайского флагмана вмещает 3 человека и имеет спальное место.

Цельнометаллическая кабина также является преимуществом и вносит определенный комфорт в эксплуатацию грузовика. Судя по отзывам владельцев, автомобиль модели Foton 1093 эксплуатируют на дальние расстояния, где он отлично показывает свои основные выгоды. Технические полностью сопоставимы с его ценой – от 1.16 миллиона рублей.

1049 – еще одна будка для перевозки товара

Очередная модель в линейке компании Фотон, которая поможет удачно эксплуатировать транспорт на предприятии, – Фотон 1049. Приятные для глаза фото, удачные технические характеристики отлично сочетаются с ценой машины до 1 миллиона рублей. Существует целый ряд вариаций этого автомобиля, потому и грузоподъемность колеблется от 3 до 5 тысяч килограмм. Основные особенности грузовика такие:

• отзывы владельцев этого Фотона заставляют задуматься о покупке этой машины;

• максимально выгодная эксплуатация возможна, благодаря низкому расходу топлива;

• обслуживание машины требуется каждые 15 000 километров, что также выгодно;

• автомобиль обладает тремя двигателями, лишь один из которых китайский;

• грузовик производится в различных вариациях, включая манипуляторы и прочую спецтехнику.

При всех своих плюсах Фотон 1049 стоит очень доступно. Базовые версии с грузоподъемностью 3 тонны и двигателями китайского происхождения обойдутся покупателю в 650-700 тысяч рублей. Конечно, Фотон с дополнительным специальным оборудованием будет стоить дороже. Цена вариантов Foton также зависит от комплектации автомобиля и уровня комфорта поездки для водителя.

Большой самосвал 3313

Один из самых больших грузовиков от корпорации Фотон – модель 3313, которая присутствует в модельной линейке в нескольких комплектациях. Найти отзывы владельцев этого транспорта достаточно сложно по причине специфического использования самосвала. Особые технические характеристики машины, которые определяют ее уникальность, следующие:

• двигатель фирменной разработки Фотон на 10 литров и 336 лошадиных сил;

• силовой агрегат имеет огромный запас крутящего момента для работы в карьере;

• грузоподъемность машины ограничена 15.5 тоннами;

• транспорт готов на любые испытания подвески, вся техника очень качественная;

• компания Foton также предлагает более компактную версию самосвала – 3251.

Производитель из Китая завоевал доверие многих компаний по всему миру. Поставки техники могут быть произведены непосредственно от производителя в обход дилеров. Для этого нужно связаться с производством и наладить контакты для дальнейшего сотрудничества. Также по такому каналу можно заказывать запчасти и комплектующие для вашей техники.

Единственный в модельной линейке тягач 4259

Использование китайского транспорта в качестве главного ресурса предприятия еще не так давно считалось плохим решением. Сегодня же автомобили данного происхождения могут помочь компании в экономии денежных средств. Следует подходить к выбору коммерческого грузовика с полным пониманием потребностей фирмы, ведь в модельном ряду производителя представлено огромное количество вариантов. Тягач Фотон 4259 обладает такими особенностями:

• использование американского двигателя Cummins на 420 лошадиных сил;

• применение самой экономичной в плане расхода топлива колесной формулы 6*2;

• в кабине присутствует два спальных места, а также вполне комфортные места для экипажа;

• коробка передач на 16 ступеней механического типа – удачное решение в паре с двигателем;

• полная масса с учетом груза составляет 44 тонны – именно на такой вес рассчитан силовой агрегат.

Удивительно, насколько удачно китайцы смогли использовать не слишком производительный американский двигатель для создания отличного тягача. В отзывах владельцев Foton 4259 можно найти много откровенной похвалы в адрес разработчиков данного транспорта, но и цена практически в 3 миллиона может многих остановить от приобретения нового авто. Тем не менее, стоимость машины однозначно окупается в процессе эксплуатации.

Подводим итоги

Учитывая высокие темпы роста и развития технологий, китайские грузовики вполне могут вытеснить с рынка более успешные и доверительные компании. Главный инструмент автомобилей из Поднебесной, который помогает выигрывать конкурентную борьбу, – цена. Хорошая стоимость в сочетании с удачным техническим оснащением позволяет легко обходить соперников на рынке.

Покупая грузовики компании Foton, вы получаете отличные транспортные средства для коммерческой эксплуатации. При соблюдении рекомендаций и условий использования транспорт сможет служить достаточно долго и полностью окупит вложенные в него средства. Также сегодня остаточная стоимость подержанных машин из Китая заметно возросла.

Электродинамический расчет фотона

Сначала коротко о свойствах фотона.

Иногда ошибочно считается, что электромагнитные кванты - это всегда микрочастицы (фотоны), но это неверно, потому что их длина волны может быть любой. Например, существуют электромагнитные кванты с длиной волны 21 см, свойства которых можно исследовать с помощью обычных радиоантенн, т.е. наблюдать у них электрические и магнитные потоки индукции. Таким образом, экспериментально подтверждено, что кванты электромагнитного потока излучения, как и все электромагнитные волны, имеют полевую структуру, т.е. состоят из электрических и магнитных потоков и, соответственно, на них распространяются все законы электродинамики. Поэтому, как любые электромагнитные волны, фотоны можно полностью рассчитывать чисто на основе электродинамики, используя только электромагнитные постоянные.

Электрические и магнитные потоки (поля) - это реальные физические объекты, представляющие одну из форм материи. Электрический поток - это количество электричества (кулон), магнитный поток - это количество магнетизма (вебер). Фотон - это квант электромагнитного потока излучения, т.е. состоит из кванта электрического потока и кванта магнитного потока. Дискретность энергии электромагнитных потоков излучения (квантов света) - это следствие дискретности энергии электрических и магнитных потоков. В электромагнитной волне энергия электрического потока всегда равна энергии магнитного потока. Согласно электродинамике, изменяющийся электрический поток образует ток смещения I см = dФ e /dt, а изменяющийся магнитный поток создает ЭДС U = dФ m /dt, т.е. изменяющийся электромагнитный поток представляет ток смещения I см = dФ e /dt с ЭДС U = dФ m /dt и мощностью UI см = dФ m ·dФ e /(dt) 2 .

Зная частоту изменения электрического потока индукции (частоту электромагнитного кванта), можно найти ток электрического смещения:

где e - квант электрического потока (квант количества электричества) 1.602·10 -19 Кл, v - частота. Магнитная энергия электромагнитного кванта:

W м = I см Ф 0 /2,

где Ф 0 - квант магнитного потока (квант количества магнетизма) 2.068·10 -15 Вб. Согласно электродинамике, в поперечной электромагнитной волне электрическая энергия всегда равна магнитной W э = W м, поэтому полная энергия электромагнитного кванта равна:

W = I см Ф 0 = 2eФ 0 v = hv.

Зная частоту изменения магнитного потока индукции, можно найти ЭДС:

Это максимальный потенциальный барьер, который может преодолеть, например, электрон при поглощении фотона. Об ЭДС фотонов можно судить по падению напряжения на светодиодах. Например, для светодиодов с красным спектром излучения 0.7·10 -6 м оно примерно равно 1.8 В.

Соотношение между ЭДС и энергией:

W = 2eФ 0 v = eU.

Получается, 1 В – 1.602·10 -19 Дж, т.е. равен одному электронвольту. Таким образом, электромагнитный квант с ЭДС в один вольт обладает энергией, равной одному электронвольту (1 эВ = 1.602·10 -19 Дж). Например, в фотоне с длиной электромагнитной волны 0.5·10 -6 м:

ток смещения – 1.921·10 -4 А;

ЭДС – 2.480 В;

мощность – 4.764·10 -4 Вт;

электромагнитная энергия – 3.972·10 -19 Дж;

электромагнитная энергия в электронвольтах – 2.480 эВ (W e = 2Ф 0 v);

электромагнитная масса – 4.420·10 -36 кг (M = ee 0 mm 0 W).

Таким образом, в электромагнитных волнах дискретны токи смещения и энергия электрических и магнитных потоков. Для их вычисления достаточно знать частоту электромагнитного кванта, величину кванта электрического потока и кванта магнитного потока, либо вместо них, чисто для упрощения выражения, можно использовать коэффициент пропорциональности h = 2eФ 0 = 6.626·10 -34 Кл·Вб, представляющий квант электромагнитного потока, его еще называют квантом действия, изменяя размерность с Кл·Вб на Дж/Гц или Дж·с. То, что электродинамика через электромагнитные постоянные позволяет рассчитывать дискретные электромагнитные волны - фотоны, не является чем-то необычным, электродинамика и создана для того, чтобы объяснять и рассчитывать электромагнитные процессы. В том, что частица фотон имеет электрический поток такой же, как, например, у частицы электрон, также нет ничего необычного - многие частицы имеют такой же элементарный электрический поток. При движении со скоростью света этот элементарный электрический поток представляет квант магнитного потока, так как магнитный поток - это движущийся электрический поток B = m 0 . В том, что частица фотон имеет электрический поток, но не имеет электрического заряда, также нет ничего необычного - электрические потоки материальны, обладают энергией (массой) и, согласно электродинамике, могут существовать без зарядов. Электрический поток, как и заряд, измеряется в кулонах и представляет количество электричества.

Теперь более подробно о свойствах фотона.

«Начнем с простой механической аналогии. Если ударить по какому-либо месту натянутого шнура, то от места удара в противоположных направлениях побегут два поперечных возмущения.»

Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.2. С.248.

Фотон является дискретной поперечной волной (поперечное возмущение); его свойства можно представить, рассмотрев другие поперечные волны, например, одиночный горб, бегущий вдоль по шнуру. Волновое возмущение, распространяясь по шнуру, переносит энергию, импульс и момент импульса. В начале горба шнур, поднимаясь (смещаясь), и в конце, опускаясь, образует момент импульса, который ориентирован поперечно направлению движения. Перенос момента количества движения отражает вихревой характер поперечных возмущений. Все поперечные возмущения переносят момент количества движения, ориентация которого зависит от типа поляризации. Линейно поляризованные возмущения, распространяющиеся по натянутому шнуру, имеют поперечную ориентацию момента количества движения, а циркулярно поляризованные - продольную.

«... уединенные волновые возмущения, локализованные в ограниченной области пространства, проявляют свойства дискретных объектов (частиц или квазичастиц); ... Они (солитоны - уединенные возмущения) обнаруживают поведение, роднящее их с материальными частицами: они локализованы в конечной области; перемещаются без деформации, перенося энергию и импульс, момент импульса; способны сохранять свою структуру при взаимодействиях (соударениях) с такими же объектами, могут образовывать связанные состояния, объединяться в коллективы (ансамбли) и т.д.»

Физическая энциклопедия. ВОЛНЫ.

Волны представляют распространяющиеся разноименные области возмущения, которые связаны с переменными (колебательными) потоками смещения среды.

Чтобы представить, как устроен фотон - квант света, надо проанализировать электродинамические процессы, протекающие в электромагнитной волне, рассмотреть полевую структуру поперечного возмущения, т.е. его вихревое электрическое поле, поток электрического смещения, ток смещения и пр.

«Электромагнитные волны - распространяющиеся в пространстве возмущения электромагнитного поля.»

Энциклопедия элементарной физики. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ.

Поперечные электромагнитные волны - это распространяющиеся со скоростью света поперечные электрические смещения поля, представляющие переменные токи смещения - вихревые электрические поля.

«... свет есть частный случай электромагнитных волн. От всех остальных электромагнитных волн свет отличается только количественно - длиной волны.»

Согласно корпускулярно-волновому дуализму, фотоны нужно рассматривать не только как частицы, но и как электромагнитные волны. Дискретные электромагнитные потоки излучения представляют движущиеся электромагнитные кванты.

«... распространение света нужно рассматривать не как непрерывный волновой процесс, а как поток локализованных в пространстве дискретных световых квантов, движущихся со скоростью распространения света в вакууме. Кванты электромагнитного излучения получили название фотонов.»

Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.378.

Электромагнитные волны представляют вихревые электрические поля, являющиеся дискретными, так как электрические потоки дискретны (квант электрического потока - элементарный электрический заряд). Движущийся электрический поток обладает магнитной индукцией B = m 0 , т.е. любое движущееся электрическое возмущение поля представляет электромагнитное возмущение - электромагнитный поток, состоящий из двух потоков - электрического и магнитного. Если движение происходит со скоростью света, то, согласно электродинамике, энергия электрического потока равна энергии магнитного потока.

Максвелл еще в 1873 году создал теорию электромагнитного поля и описал электромагнитные волны как возмущения в виде вихревых электрических полей, поэтому свет не является чем-то неизвестным. Существенное, что изменилось со времен Максвелла, - была установлена квантовая природа полей, а так как вихревое электрическое поле представляет поток смещения поля, его дискретность приводит к дискретности возмущений, т.е. к дискретности электромагнитных волн в виде квантов света - фотонов. Фотон представляет дискретное поперечное электрическое смещение поля в один квант заряда, образующее две разноименные области возмущения поля. Рассмотрим более детально полевую структуру фотона и протекающие там электродинамические процессы с учетом квантовой природы поля.

Направление движения возмущения поля (фотона)

На рисунке условно изображено дискретное поперечное электрическое возмущение (смещение) квантового поля. Знаком (+) обозначена положительная область возмущения, знаком (-) - отрицательная. Между разноименными областями существует электрическое смещение, которое представляет электрический поток величиной в квант количества электричества. Движение (изменение) электрического потока всегда связано с током смещения. Стрелки "/\ " и "\ / " указывают направление тока электрического смещения квантов поля (квантов заряда). Вначале, образуя возмущение (напряженность), ток электрического смещения поля течет в одну сторону, в конце возмущения - в обратную, т.е. в результате смещения возникает область с избытком в один квант и область с недостатком - дырка, которые, распространяясь как поперечное возмущение, представляют вихревое (нестационарное) электрическое поле. Поперечное возмущение, проходя участки поля в виде расходящихся и затем сходящихся разноименных областей как поперечное противоположное движение зарядов с разными знаками, совершаемое за период в половину длины волны фотона, образует в пространстве движущийся дискретный круговой ток электрического смещения I см = 2ev, где e - квант электрического заряда, v - частота электромагнитной волны. Эффективный радиус, по которому течет замкнутый ток смещения: r = l/2p, где l - длина волны фотона. Надо заметить, что отрицательная область возмущения создает обратное направление тока, поэтому ток замкнут по кругу (аналогия с током проводимости, где отрицательно заряженные электроны движутся в одну сторону, но принято считать, что ток течет в обратном направлении). Иногда возмущение удобнее представлять как состоящее из двух разноименных токов смещения - положительного и отрицательного. Движущийся круговой ток смещения для покоящегося наблюдателя является переменным, так как в начале распространяющегося возмущения он течет в одном направлении, в конце - в обратном.

Движение фотона представляет волну де Бройля, т.е. движение поперечного возмущения поля, согласно принципу Гюйгенса, сопровождается возникновением вторичных электромагнитных волн (отражающих поперечную полевую структуру фотона), которые, интерферируя в окружающем пространстве, гасят друг друга, не излучаясь. Таким образом, движущееся квантовое возмущение поля окружено вторичными (парциальными) волнами, которые не могут излучаться, так как в процессе распространения интерферируют между собой, гася друг друга, т.е. фотон представляет устойчивое возбужденное состояние поля (квантованное волновое образование) - стабильную элементарную частицу.

«... фотон, как и любая другая частица, характеризуется энергией, массой и импульсом.»

Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.381.

«Свет, испускаемый обычными источниками, представляет собой набор множества плоскополяризованных цугов волн, ...»

Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.401.

«Волны де Бройля - волны, связанные с любой движущейся микрочастицей, ...»

Физическая энциклопедия. ВОЛНЫ ДЕ БРОЙЛЯ.

«Согласно принципу Гюйгенса каждая точка поверхности, которой достигла в данный момент волна, является точечным источником вторичных волн.»

Физика. О.Ф.Кабардин. 1991. С.224.

«При равномерном движении частицы эти волны оказываются когерентными и поэтому интерферируют между собой.»

Волновые процессы. И.Е.Иродов. 1999. С.241.

Таким образом, фотон - это элементарное электромагнитное возмущение, которое вместе со вторичными (парциальными) волнами образует волну де Бройля (волновой пакет). Волна де Бройля представляет цуг волн, имеющий длину когерентности, поэтому интерференция может возникать даже при прохождении через щели одиночных фотонов.

«Величина l ког называется длиной когерентности или длиной гармонического цуга, ... Например, для видимого солнечного света, имеющего сплошной спектр частот от 4·10 14 до 8·10 14 Гц, время когерентности примерно равно 10 -15 с и длина гармонического цуга примерно равна 10 -6 м.»

Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.362.

«... волны де Бройля обладают важнейшим признаком всякой волны - способностью к интерференции.»

Фундаментальный курс физики. А.Д.Суханов. 1999. Т.3. С.35.

«Каждый фотон обладает неожиданным свойством - способностью к интерференции с самим собой.»

Фундаментальный курс физики. А.Д.Суханов. 1999. Т.3. С.25.

Свойства фотона являются неожиданными только с идеалистической точки зрения, когда пытаются представить фотон без рассмотрения его полевой структуры, отрицая материальность полевых потоков и не признавая законов электродинамики, по которым протекают полевые процессы. Например, исходя из идеалистических концепций, даже упоминание о токе смещения в дискретной электромагнитной волне - фотоне считается ересью. Как же без тока смещения рассчитывать электромагнитные волны? Только благодаря введению в электродинамику тока смещения удалось представить полевые процессы, протекающие в электромагнитных возмущениях, вывести уравнения и тем самым предсказать существование электромагнитных волн. Для всех электромагнитных волн (возмущений), независимо от того радиоволны это или фотоны, эффективный радиус, по которому течет замкнутый электрический ток смещения, рассчитывается одинаково: r = l/2p, т.е., зная эффективный радиус, по которому течет ток смещения в электромагнитном возмущении, можно найти его длину волны. Эффективный радиус, по которому течет ток смещения, можно определить, например, при помощи радиоантенн, где ток смещения переходит в ток проводимости. Надо заметить, что электрический ток смещения в диэлектрике и электрический ток смещения в вакууме обладают одинаковыми свойствами и по своей сути представляют один ток смещения, который, например, в виде замкнутого тока может течь как в диэлектрике, так и в вакууме, представляя распространяющееся электромагнитное возмущение - вихревое поле. Т.е. физическому вакууму присущи свойства диэлектрика и, благодаря этому, в нем могут распространяться электромагнитные возмущения (волны). Вакуум, обладающий физическими свойствами, представляет физический вакуум, например, в электродинамике используется термин "электродинамический вакуум".

«В электродинамическом вакууме свойства электрического поля полностью описываются напряженностью электрического поля.»

Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ.

Материалистическое представление свойств фотонов не имеет логических противоречий и непосредственно вытекает из законов электродинамики. Т.е., если придерживаться электродинамики, где вакуум рассматривается как диэлектрик, то у электромагнитных волн естественным образом возникает дискретность, так как в любом диэлектрике электрические токи смещения всегда являются дискретными (любой электрический ток всегда связан с перемещением какого-то количества электричества, Кл/с). Но сторонники идеализма, вопреки логике, продолжают придерживаться двойных стандартов. Например, когда они рассматривают электромагнитные волны, то соглашаются, что в пространстве текут электрические токи смещения, т.е. признают, что вакуум обладает свойствами диэлектрика. Когда же рассматриваются фотоны, то здесь они уже не хотят признавать наличие токов смещения и тем самым отрицают диэлектрические свойства вакуума - именно отсюда и возникают надуманные проблемы с фотонами. Если же не применять двойных стандартов и придерживаться материалистических взглядов на природу полевых процессов, то на самом деле в электродинамике нет никаких проблем с дискретностью электромагнитных волн. Таким образом, нежелание при рассмотрении фотонов признавать материальность полей является основной причиной, по которой сторонники идеализма не хотят рассчитывать фотоны на основе электродинамики, т.е. чисто ради своих надуманных принципов, вместо полного расчета на основе электродинамики, они отдают предпочтение примитивному расчету с использованием коэффициента пропорциональности постоянной Планка.

«В монохроматическом свете с частотой v все фотоны имеют одинаковую энергию, импульс и массу.»

Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.339.

А также они имеют одинаковый ток смещения. Например, в фотоне с длиной электромагнитной волны 0.5·10 -6 м замкнутый ток смещения: 1.921·10 -4 А (I см = 2ev). Нелогично, если энергия в электромагнитных волнах дискретна, а токи смещения и потоки индукции, в которых и находится вся энергия электромагнитных волн, вдруг не дискретны.

«... фотон не имеет массы. Другими словами, покоящихся фотонов не существует. Этот вывод не должен вызывать удивления. Если распространяющуюся световую волну "остановить", то свет прекратит свое существование; ...»

Основы физики. Б.М.Яворский, А.А.Пинский. 2000. Т.2. С.242.

Фотоны не имеют энергии (массы) покоя, т.е., если фотоны "остановить", то "покоящиеся фотоны" не будут иметь энергии (массы). Но волны не могут покоиться, соответственно, "покоящихся фотонов" не существует, поэтому говорить о массе покоя фотонов - это все равно, что говорить, например, о цвете электронов, что также не имеет физического смысла. Если частица не может находиться в состоянии покоя, то какой смысл говорить о ее свойствах в этом состоянии? В состоянии же движения фотон имеет массу, которая определяется соотношением M = ee 0 mm 0 W (W = mc 2). Электромагнитная масса фотона M = ee 0 mm 0 2eФ 0 v, т.е., как и все электромагнитные волны, фотоны обладают электромагнитной массой. Масса, которая не может покоиться, является релятивистской массой и представляет кинетическую энергию.

«Полная энергия света - это чисто кинетическая энергия, ...»

Фундаментальный курс физики. А.Д.Суханов. 1996. Т.1. С.121.

Т.е. полная энергия электромагнитного потока излучения - это чисто кинетическая энергия. Таким образом, кинетическая энергия представляет электромагнитную волну. Потенциальная энергия обладает массой покоя, поэтому она не может двигаться со скоростью света.

«В частности, электрическое поле, создаваемое системой неподвижных зарядов, является чисто потенциальным. Электрическое поле излучения, в том числе поле в поперечных электромагнитных волнах, является чисто вихревым.»

Физическая энциклопедия. НАПРЯЖЕННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ.

Вихревые потоки электрического смещения поля являются дискретными, что приводит к дискретности электромагнитных волн в виде электромагнитных квантов. Например, свет состоит из электромагнитных квантов - фотонов (квантов света). Дискретность полевых потоков индукции - это свойство квантового поля.

Дискретность присуща не только электромагнитным волнам.

«... являются фононами - квантами звука...»

Физическая энциклопедия. КВАНТОВАЯ ЖИДКОСТЬ.

Квантовые свойства среды проявляются в дискретности волн, представляя корпускулярно-волновой дуализм, т.е. отдельные кванты звука, так же как и отдельные кванты света, могут образовывать дифракцию и интерференцию. Движение кванта звука также, согласно принципу Гюйгенса, сопровождается возникновением вторичных (парциальных) волн, которые, интерферируя в окружающем пространстве, гасят друг друга, не излучаясь, представляя движущийся волновой пакет парциальных волн. Фононы распространяются со скоростью звука, а их энергия зависит от длины волны, так же как и у фотонов.

«... излучаемая порция электромагнитной энергии сохраняет свою индивидуальность - распространяется и поглощается только целиком, т.е. ведет себя подобно частице.»

Иногда ошибочно считается, что электромагнитные кванты - это всегда микрочастицы (фотоны), но это неверно, потому что их длина волны может быть любой. Электромагнитные кванты, даже при километровой длине волны, излучаются, распространяются и поглощаются порциями и по своим свойствам относятся к стабильным элементарным частицам, т.е. электромагнитные кванты в зависимости от длины волны являются микрочастицами или макрочастицами. Например, испускание (или поглощение) атомами водорода квантов излучения с длиной электромагнитной волны 21 см. Электромагнитные волны дискретны независимо от их типа - TM или TE (продольные или поперечные возмущения), так как электрические и магнитные потоки всегда дискретны.

«При изменении ориентации спина электрона на противоположную происходит испускание (или поглощение) кванта излучения с l = 21.1 см.»

Физическая энциклопедия. РАДИОЛИНИЯ ВОДОРОДА 21 см.

Электромагнитные кванты с длиной электромагнитной волны 21 см являются радиоволнами, которые можно принимать с помощью обычных радиоантенн. Полевое строение радиоволн известно - это индукционно связанные электрические и магнитные потоки, т.е. электромагнитные кванты представляют электромагнитные потоки, дискретность которых объясняется дискретностью электрических и магнитных потоков. С точки зрения электродинамики это единственно правильное объяснение, поэтому, когда были обнаружены дискретные электромагнитные волны, логичнее было не заниматься постулированием, а рассмотреть дискретность электрических и магнитных потоков. Совершенно очевидно, что, если фотон - это квант электромагнитного потока излучения, то и состоять он должен из кванта электрического потока и кванта магнитного потока.

«Опыты показывают, что фотоэффект практически безынерционен. При объяснении первого и второго законов встретились серьезные трудности. ... Эти кванты движутся, не делясь на части; они могут поглощаться и испускаться только как целое.»

Курс физики. А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. 2000. С.492.

Серьезные трудности при объяснении фотоэффекта могли возникать только от непонимания электродинамики. Из-за дискретности полевых потоков электрической и магнитной индукции все электромагнитные волны дискретны и могут поглощаться и испускаться только порциями. Т.е. Нобелевская премия была присуждена как бы за незнание электродинамики - нет необходимости в постулировании того, что и так впрямую вытекает из электродинамики. Постулирование свойств фотонов (световых волн) без объяснения электродинамики полевых процессов, протекающих в волне (математический формализм), надолго затормозило развитие теории дискретных электромагнитных волн.

«Единственный способ "объяснения" этих парадоксальных результатов заключается в создании математического формализма, ...»

Квантовая физика. И.Е.Иродов. 2001. С.71.

На сегодня можно считать, что все основные свойства электромагнитных волн (света), как волновые, так и корпускулярные объясняются и рассчитываются в рамках электродинамики, т.е. отпала необходимость в математическом формализме, что вполне естественно, так как задача физики - объяснять сущность физических процессов, а не бесконечно восхищаться красотой постулатов и подогнанных формул.

«... если в математике мы аксиоматизируем, чтобы понять, то в физике нам нужно сначала понять, чтобы аксиоматизировать.»

Ю.Вигнер.

То, что электродинамика позволяет рассчитывать дискретные электрические токи и дискретные электромагнитные волны (фотоны), не является чем-то необычным, электродинамика и создана для того, чтобы объяснять и рассчитывать электромагнитные процессы. Например, ни одна из идеалистических теорий, построенных на принципах математического формализма, даже примерно не позволяет рассчитывать токи смещения в фотонах - дискретных электромагнитных волнах.

«Теория Максвелла не только предсказала возможность существования электромагнитных волн, но и позволила установить все их основные свойства, ...»

Электромагнетизм. И.Е.Иродов. 2000. С.294.

«Фарадей предположил, что наблюдаемое взаимодействие электрических зарядов и токов осуществляется через создаваемые ими в пространстве электрические и магнитные поля, введя таким образом сами эти поля как реальные физические объекты.»

Физический энциклопедический словарь. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.

Фарадей сделал предположение, что индукционные (силовые) линии реально существуют, т.е. полевые потоки индукции материальны, и то, что они невидимы, абсолютно ничего не значит, например, воздух также невидим, но это не означает, что он нематериален. Максвелл, развивая идеи Фарадея, предположил, что потоки индукции, представляя материальные образования, могут распространяться самостоятельно, в виде электромагнитных волн.

«Термин "магнитное поле" ввел в 1845 английский физик М.Фарадей, считавший, что как электрические, так и магнитные взаимодействия осуществляются посредством единого материального поля. Классическая теория электромагнитного поля была создана английским физиком Дж.Максвеллом (1873), ...»

Физический энциклопедический словарь. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ.

Таким образом, материалистическая теория электромагнитного поля была создана Максвеллом в 1873 году, до этого в физике господствовала идеалистическая концепция непосредственного действия на расстоянии, не признающая материальность поля. Идеалистическая концепция применима только для статических полей, попытка внести изменения, интерпретировав поле как обмен виртуальными фотонами, ничего не дала, например, она осталась также неприменима для вихревых электрических полей, которые могут существовать самостоятельно, - есть поле, но нет источников для испускания виртуальных фотонов.

«... взаимодействие двух электронов есть результат обмена между ними виртуальными фотонами.»

Физический энциклопедический словарь. КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.

Т.е. электрическое поле интерпретируется как обмен виртуальными фотонами между заряженными частицами. Видимо, сторонники идеалистических интерпретаций просто не знают электродинамику полей, когда утверждают, что поле всегда связано с зарядами.

«Вихревое электрическое поле отличается от электростатического поля тем, что оно не связано с электрическими зарядами, ...»

Физика. О.Ф.Кабардин. 1991. С.189.

Согласно современным представлениям, все поля являются квантовыми, но сторонники идеализма, придерживаясь своих надуманных интерпретаций, до сих пор не хотят признать, что вихревые электрические поля, как и все поля, имеют квантовую природу.

Возникновение вихревых полей объясняется только материалистической теорией электромагнитного поля Максвелла. Все, что было предсказано теорией Максвелла, подтвердилось экспериментально, но, к сожалению, не было признано при его жизни. Большинство его современников были сторонниками идеалистической концепции непосредственного действия на расстоянии, которая казалась простой и красивой. Также желание сторонников идеализма сохранить свои позиции в физике тормозило развитие электродинамики. Отрицательное отношение к электродинамике Максвелла проявляется и в современных идеалистических теориях, где умозрительные представления не основаны на материализме. Например, если авторитетный, но недостаточно знающий электродинамику физик не смог по каким-то причинам рассчитать дискретные электромагнитные волны, это еще не значит, что надо отменять электродинамику и переходить на его умозрительные интерпретации. Давно уже научились рассматривать электромагнитные волны как электрические и магнитные потоки (электромагнитные возмущения) и полностью их рассчитывать, но в учебной литературе для световых электромагнитных волн (фотонов) все еще приводятся логически непоследовательные гипотезы столетней давности, т.е. фотоны не представлены с современной точки зрения как кванты электромагнитных потоков излучения (кванты электромагнитных возмущений). В учебной литературе по электродинамике почти не рассматриваются электродинамические процессы, протекающие в движущихся потоках индукции. Поэтому большинство изучающих электродинамику даже не представляют полевое строение электромагнитных волн, например, не знают, как в них текут электрические токи смещения. В результате, изучающий радиотехнику часто лучше знает полевое строение электромагнитных волн, чем физик, занимающийся электромагнитными квантами.

«Более новая точка зрения, принятая в настоящее время, исходит из представления, что взаимодействия передаются с помощью особого материального посредника, называемого электромагнитным полем.»

Согласно современной теории электромагнитного поля, электрические и магнитные потоки являются материальными, обладают энергией и массой. Признание материальности полевых потоков (теория близкодействия) позволило понять физическую сущность электромагнитных процессов, а их дискретность - объяснить квантовый характер электромагнитных потоков.

«Введение Максвеллом понятия тока смещения привело его к завершению созданной им макроскопической теории электромагнитного поля, позволяющей с единой точки зрения не только объяснить электрические и магнитные явления, но и предсказать новые, существование которых было впоследствии подтверждено.»

Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.251.

Понимание того, что электродинамический вакуум обладает свойствами диэлектрика и в нем могут течь электрические токи смещения, привело к созданию теории электромагнитного поля и предсказанию существования электромагнитных волн, которые представляют распространяющиеся токи смещения.

«Теория действия на расстоянии в учении об электрических и магнитных явлениях господствовала примерно до последней четверти XIX века. ... Среди физиков XIX века, для которых концепция непосредственного действия на расстоянии была неприемлема, возвышается почти одиноко фигура гениального Майкла Фарадея (1791 - 1867) ...»

Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.1. С.7.

К сожалению, среди физиков соотношение между сторонниками идеалистических и материалистических концепций часто не в пользу последних, что можно в какой-то мере объяснить как проявление человеческой потребности принимать желаемое за действительное.

«Великий Галилей еще четыре столетия тому назад говорил: в вопросах науки мнение одного бывает дороже мнения тысяч. Иными словами, большинством голосов научные споры не решаются.»

О физике и астрофизике. В.Л.Гинзбург. 1995. С.257.

«Обычно новые научные истины побеждают не так, что их противников убеждают и они признают свою неправоту, а большей частью так, что противники эти постепенно вымирают, а подрастающее поколение усваивает истину сразу.»

М.Планк.

Всегда трудно отказаться от своих сложившихся убеждений, даже если этого требуют экспериментальные факты. Например, сторонники идеализма стремятся представить мир в таком виде, в котором они его желают видеть, что часто не отражает объективной реальности, т.е. имеет место перевес желания (веры) над реальностью - проявление человеческого фактора (не всегда удается преодолеть в себе идеалистические комплексы - вера сильнее разума).

Проникновение в науку в любом виде идеалистических взглядов и концепций всегда отрицательно сказывается на ее развитии, тем более, когда они становятся общепризнанными, т.е. различные метафизические концепции и интерпретации с материалистической точки зрения неприемлемы, так как не отражают реальных физических процессов, даже если они поддерживаются некоторыми представителями официальной науки. Например, антинаучная концепция непосредственного действия на расстоянии, не давая развиваться материалистической теории электромагнитного поля, задержала открытие электромагнитных волн, тем самым затормозив развитие технического прогресса. Т.е. в науке сторонники идеализма, сами не понимая того, в определенной мере тормозят ее развитие. К сожалению, в некоторых областях физики до сих пор существуют общепризнанные представления, основанные на идеалистическом мировоззрении. Например, согласно теории близкодействия, электрические поля - это электрические потоки, магнитные поля - это магнитные потоки, попытка интерпретировать полевые потоки как обмен виртуальными фотонами между частицами является проявлением идеализма, так как полевые потоки индукции - это материальные образования, обладающие энергией и массой, которые могут существовать самостоятельно, независимо от частиц, в виде вихревых полей. Электродинамика полевых процессов по своей сути - это электродинамика физического вакуума, поэтому она относится к полузакрытой области физики, так как материальность вакуума противоречит принципам, заложенным в некоторых общепризнанных идеалистических теориях, т.е. для сторонников идеализма дальнейшее развитие данной области электродинамики является нежелательным. На практике же, где нет идеалистических предрассудков, например, в радиотехнике приходится детально рассматривать полевую структуру электромагнитных волн и электродинамику полевых процессов, но, к сожалению, сторонники идеализма, придерживаясь своих умозрительных концепций и не желая замечать реальности, вопреки всем экспериментальным фактам до сих пор пытаются отрицать материальность и дискретность полевых потоков, которые представляют электромагнитные волны. Например, согласно идеалистическим взглядам, считается, что фотоны не имеют структуры, их невозможно представить, так как это выше возможностей нашего воображения - такие взгляды на самом деле ни на чем не основаны и не соответствуют действительности. Электродинамика позволяет рассмотреть полевую структуру любых электромагнитных волн, т.е. можно представить электрические и магнитные потоки в волне, токи смещения и рассчитать их. Фотоны - это те же самые электромагнитные волны (возмущения), только дискретные, и на основе электродинамики их можно рассчитать, например, зная длину волны, можно вычислить величину тока смещения или энергию (энергию полевых потоков). При этом рассчитывать отдельные фотоны значительно проще, чем множество одновременно распространяющихся электромагнитных волн.

«... не проявляющими внутренней структуры, на сегодняшний день можно считать лишь фотоны...»

Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.409.

Фотоны (кванты электромагнитного потока излучения) - это поперечные электромагнитные волны, и как все электромагнитные волны, они имеют полевую электромагнитную структуру. Т.е. состоят из электрических и магнитных потоков и электрических токов смещения. Все электромагнитные процессы, протекающие в фотонах, можно представить и рассчитать на основе электродинамики, но с этим никак не хотят соглашаться сторонники идеализма - то начинают утверждать, что фотоны не имеют структуры, то у них проблемы с воображением - агностицизм.

«Каким образом фотон-частица может иметь волновые свойства? Представить себе такой объект, который совмещал бы несовместимое, - это выше возможностей нашего (классического) воображения.»

Квантовая физика. И.Е.Иродов. 2001. С.24.

Точнее - это выше возможностей идеалистического воображения. Чтобы не возникало странных проблем с воображением при рассмотрении дискретных электромагнитных волн (фотонов), надо просто придерживаться материалистической формы мышления.

«Познание мира есть процесс бесконечный.»

Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.410.

Наука постоянно сталкивается с необъяснимыми на первый взгляд явлениями и можно привести множество примеров из истории, но это никак не связано с возможностями нашего воображения, так как с материалистической точки зрения все это надо рассматривать как текущие трудности, возникающие на данном этапе познания мира.

Сторонники идеализма, желая затормозить развитие электродинамики и тем самым сохранить свои позиции в физике, распространяют (навязывают) ложное мнение, что нельзя рассчитывать фотоны на основе электродинамики, так как они не имеют структуры и представить себе такой объект невозможно из-за проблем с воображением. С тех пор, как появилась электродинамика (победила теория близкодействия), сторонники идеализма никак не могут успокоиться, периодически делая попытки распространить на нее свои идеалистические интерпретации, т.е., хотя и победила теория близкодействия, но в физике сторонники идеализма как были, так и остались, продолжая отрицательно влиять на ее развитие. На самом же деле в электродинамике нет трудностей с электромагнитными волнами - они естественным образом являются дискретными. Также нет никаких надуманных проблем с воображением - любое возмущение поля можно представить и для этого в электродинамике существует графическое изображение потоков индукции. Например, частицы фотоны состоят из вихревых электрических и магнитных полей, а любое векторное поле всегда можно представить в виде индукционных линий. Физика, пожалуй, единственная наука, где еще имеют место идеалистические предрассудки, с которыми приходится бороться.

«Крупные открытия в области физики (например, ... корпускулярно-волновой дуализм и взаимопревращаемость двух форм материи - вещества и поля, ... и др.) всегда были связаны с борьбой материализма и идеализма.»

Курс физики. А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. 2000. С.4.

«Введение тока смещения в уравнение позволило Максвеллу предсказать существование электромагнитных волн, ...»

Физическая энциклопедия. СМЕЩЕНИЯ ТОК.

Введение тока смещения позволило Максвеллу полностью представить полевую структуру электромагнитных возмущений, вывести уравнения и тем самым предсказать существование электромагнитных волн. Аналогичная ситуация и с электромагнитными квантами. К сожалению, в физической литературе, рассматривая кванты электромагнитного потока излучения, даже не упоминают о токах смещения, т.е. как бы забывают об их электромагнитной природе и о том, что без таких понятий, как электрический поток, магнитный поток и ток смещения просто нельзя обойтись при рассмотрении любых электромагнитных возмущений.

«Иначе говоря, возникает ток смещения, который также будет возбуждать магнитное поле, параллельное оси Y. ... Это и есть электромагнитные волны, или электромагнитные возмущения.»

Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.2. С.15.

Т.е. в электромагнитной волне вихревое электрическое поле (вихревой поток электрического смещения) представляет ток смещения, образующий магнитное поле.

«Электромагнитную индукцию Максвелл интерпретировал как процесс порождения переменным магнитным полем вихревого электрического поля. Вслед за этим он предсказал обратный эффект - порождение магнитного поля переменным электрическим полем ("током смещения").»

Физическая энциклопедия. ФИЗИКА.

«... осями "вихрей" магнитного поля в вакууме служат линии плотности "электрического тока смещения".»

Фундаментальный курс физики. А.Д.Суханов. 1998. Т.2. С.274.

Так как количество электричества (Кл) дискретно, то, соответственно, все электрические токи (Кл/с) дискретны - токи проводимости, токи поляризации и токи смещения. При этом полный ток всегда является замкнутым. Электрические токи могут взаимопревращаться, например, в антенне токи проводимости могут перейти в замкнутые электрические токи смещения, которые, распространяясь в пространстве, могут снова в антенне перейти в токи проводимости.

Примеры расчетов токов смещения приведены в учебниках.

«Пример. В вакууме распространяется плоская гармоническая линейно поляризованная электромагнитная волна... Найти амплитудное значение плотности тока смещения в этой волне.»

Волновые процессы. И.Е.Иродов. 1999. С.45.

Ток смещения I см = dФ e /dt, где Ф e - переменный (вихревой) электрический поток. Дискретность электрических токов смещения в поперечных электромагнитных волнах (в вихревых потоках электрического смещения поля) I см = 2ev, где e - квант электрического потока (заряда), v - частота. Эффективный радиус, по которому течет замкнутый ток смещения: r = l/2p, где l - длина волны. Электродинамика позволяет рассчитывать дискретные электромагнитные волны - фотоны без использования коэффициента пропорциональности постоянной Планка, используя только электромагнитные постоянные, при этом расчет получается более полным. Т.е. электродинамика позволяет провести полный электродинамический расчет фотона, а не только примитивный расчет его энергии с помощью постоянной Планка.

«... постоянной Планка называется коэффициент пропорциональности...»

Квантовая физика. И.Е.Иродов. 2001. С.11.

«Электромагнитные постоянные. Элементарный заряд e ... Квант магнитного потока Ф 0 ...»

Физические величины (справочник). 1991. С.1234

В теоретической физике желательно не пользоваться коэффициентами пропорциональности, так как теряется физическая суть выражений и формулы приобретают неестественный вид. Зачем вводить лишние сущности, если можно обойтись без них, т.е. без кванта электрического заряда (потока) и кванта магнитного потока обойтись нельзя, так как это электромагнитные постоянные, а их произведение 2eФ 0 = 6.626·10 -34 Кл·Вб, представляя коэффициент пропорциональности (постоянная Планка), является лишней сущностью. Например, если идти таким путем, то, умножив величину кванта заряда на скорость света, можно получить еще один коэффициент пропорциональности (еще одну лишнюю сущность) и т.д. Таким образом, существование постоянной Планка противоречит принципу Оккама, отсюда и возникают искусственные трудности.

«Не следует без необходимости умножать сущности.»

У.Оккам.

«Фундаментальные физические постоянные. Заряд электрона. Квант магнитного потока.»

Физический энциклопедический словарь.

Т.е. нет никакой необходимости в искусственной замене фундаментальных электромагнитных постоянных различными фундаментальными коэффициентами пропорциональности. От этого физика становится только более запутанной и возникает необходимость в различных странных теориях и интерпретациях. В итоге это проявляется как уход от объективной реальности, например, в учебной литературе почти не упоминается, что постоянная Планка - это всего лишь произведение электромагнитных постоянных h = 2eФ 0 , а его физическая размерность Кл·Вб. Электромагнитная волна состоит из электрического потока, измеряемого в кулонах, и магнитного потока, измеряемого в веберах, и если вместо лишней сущности - постоянной Планка использовать обычные электромагнитные постоянные, то формулы приобретают нормальный электродинамический вид, что еще раз подтверждает правильность принципа Оккама.

«Зная постоянную Планка, можно найти кванты энергии для колебаний с различными частотами.»

Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.338.

В результате у изучающих складывается ошибочное представление, что кванты электромагнитного потока излучения являются дискретными не по причине дискретности электрических и магнитных потоков, из которых они на самом деле и состоят, а из-за какого-то непонятного коэффициента пропорциональности. В физике желательно называть вещи своими именами, т.е., если фотон представляет квант электромагнитного потока излучения, то и в формуле, естественно, должны стоять квант электрического потока и квант магнитного потока W = 2eФ 0 v, а не их произведение в виде коэффициента пропорциональности - постоянной Планка W = hv. Получается два варианта - либо в расчетах использовать коэффициент пропорциональности, не понимая его физической сути, либо просто рассчитывать дискретные электромагнитные волны - фотоны на основе электродинамики, исходя из материальности и дискретности электрических и магнитных потоков. Энергия любой электромагнитной волны - это сумма энергий электрического и магнитного потоков, при этом электрическая энергия всегда равна магнитной. Также и в любой дискретной электромагнитной волне энергия электрического потока равна энергии магнитного потока W э = W м = eФ 0 v, т.е. электромагнитная энергия W = W э + W м = 2eФ 0 v (в электронвольтах W = 2Ф 0 v). К сожалению, в учебной литературе всегда приводится только один вариант расчета энергии фотонов с использованием коэффициента пропорциональности - постоянной Планка, а о расчете на основе электродинамики даже не упоминается, как будто фотоны - это не электромагнитные волны. Например, существуют электромагнитные кванты с длиной волны 21 см, свойства которых можно исследовать с помощью обычных радиоантенн, т.е. наблюдать у них электрические и магнитные потоки индукции. Таким образом, экспериментально подтверждено, что кванты электромагнитного потока излучения, как и все электромагнитные волны, имеют полевую структуру, т.е. состоят из электрических и магнитных потоков, а метафизическое утверждение, будто бы электромагнитные кванты не имеют структуры - это просто идеалистический вымысел. Все кванты электромагнитного потока излучения имеют полевую структуру и отличаются только количественно - длиной волны, т.е. отличаются величиной тока смещения и энергией электрических и магнитных потоков. Сами же электрические и магнитные потоки у всех электромагнитных квантов одинаковы и равны кванту электрического и магнитного потоков.

Согласно Максвеллу, токи смещения могут течь в электродинамическом вакууме самостоятельно (без токов проводимости), при этом они всегда являются замкнутыми, например, представляя вихревые электрические поля. Введение электрического тока смещения в уравнение позволило Максвеллу предсказать существование электромагнитных волн, но в то время трудно было предвидеть квантовую природу полей и дискретность токов, приводящих к одному из следствий - дискретности электромагнитных волн.

«... в уравнениях не учитывается ни дискретная структура электрических зарядов и токов, ни квантовый характер самих полей.»

Физическая энциклопедия. МАКСВЕЛЛА УРАВНЕНИЯ.

Нельзя упрекать Максвелла в том, что, рассматривая электродинамические процессы, он не учитывал квантовый характер зарядов и полей, и тем самым не предвидел дискретность электрических токов и электромагнитных волн (жил в XIX веке). Исходя из современных представлений, при расчетах в электродинамике необходимо учитывать дискретность электрических зарядов, токов и квантовый характер самих полей (потоков, возмущений). Векторные поля, согласно электродинамике, - это потоки индукции, т.е. квантовый характер полей - это квантовый (дискретный) характер электрических и магнитных потоков индукции.

Электродинамика Максвелла, учитывающая квантовую природу полей и дискретность токов, является квантовой, и она стала квантовой (независимо от ее названия) с того момента, когда было установлено, что заряды имеют квантовую природу (1897). В такой квантовой электродинамике Максвелла (КЭДМ) квантами поля являются элементарные электрические заряды (кванты заряда), а не фотоны (кванты света), как в КЭД, что позволяет рассчитывать дискретные электромагнитные волны. При этом фотоны представлены естественным образом как дискретные вихревые потоки электрического смещения поля, которые, согласно B = m 0 , также обладают магнитной индукцией, т.е. представляют дискретные электромагнитные потоки. Таким образом, согласно КЭДМ, фотон представляет элементарный электромагнитный поток, состоящий из кванта электрического потока и кванта магнитного потока.

Если в уравнениях учитывать квантовый характер полей и дискретную структуру токов смещения, то в расчетах электромагнитных волн появляется дискретность, что соответствует принципу корпускулярно-волнового дуализма. Квант электромагнитного потока излучения состоит из кванта электрического потока и кванта магнитного потока, т.е. энергия электромагнитного кванта состоит из энергии кванта электрического потока и энергии кванта магнитного потока.

«... плотность энергии электромагнитного поля складывается из плотностей энергии электрического и магнитного полей.»

Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.258.

«... в бегущей плоской электромагнитной волне электрическая энергия в любой момент равна магнитной.»

Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.2. С.18.

Наименьшее поперечное возмущение (дискретная волна) состоит из двух разноименных областей возмущения в один квант заряда, между которыми существует элементарный электрический поток величиной в один квант потока, т.е. ток электрического смещения поля:

где e - квант электрического потока (квант количества электричества), v - частота. Зная силу тока, можно найти магнитную энергию электромагнитного кванта:

W м = I см Ф 0 /2,

где Ф 0 - квант магнитного потока (квант количества магнетизма). Согласно электродинамике, в поперечной электромагнитной волне электрическая энергия всегда равна магнитной W э = W м, поэтому полная энергия электромагнитного кванта равна:

W = W э + W м = 2W м = I см Ф 0 .

Коэффициент пропорциональности h = 2eФ 0 упрощает выражение:

W = I см Ф 0 = 2eФ 0 v = hv.

Зная частоту изменения магнитного потока, можно найти ЭДС:

Эффективная мощность электромагнитного возмущения:

P = UI см = 2Ф 0 v·2ev = 4eФ 0 v 2 .

Протяженность поперечного возмущения равна половине длины волны, так как в поперечном возмущении разноименные области расположены поперечно, а не продольно, что является отличием поперечного возмущения от продольного. Т.е., чтобы найти энергию, надо умножить мощность на время, равное половине периода:

W = PT/2 = 4eФ 0 v 2 /2v = 2eФ 0 v = hv.

Соотношение между замкнутым током смещения и массой:

Mc 2 = W = I см Ф 0 , M = e 0 m 0 I см Ф 0 ,

где e 0 - электрическая постоянная, m 0 - магнитная постоянная. Получается, 1 А – 2.301·10 -32 кг. Соотношение между ЭДС и энергией:

W = 2eФ 0 v = eU.

Получается, 1 В – 1.602·10 -19 Дж, т.е. равен одному электронвольту. Таким образом, электромагнитный квант с ЭДС в один вольт обладает энергией, равной одному электронвольту.

« 1 эВ = 1.60219·10 -19 Дж »

Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРОНВОЛЬТ.

Таким образом, в электромагнитных волнах дискретны токи смещения и энергия электрических и магнитных потоков. Для их вычисления достаточно знать частоту электромагнитной волны, величину кванта электрического потока и кванта магнитного потока, либо вместо них, чисто для упрощения выражения, можно использовать коэффициент пропорциональности h = 2eФ 0 = 6.626·10 -34 Кл·Вб, представляющий квант электромагнитного потока.

«E = hv. Коэффициент пропорциональности h в этом выражении носит название постоянная Планка.»

Физика. О.Ф.Кабардин. 1991. С.299.

Но для элементарных частиц, где единицей измерения является электронвольт, коэффициент пропорциональности только усложняет выражение W = hv/e, т.е. более рациональной является естественная формула W = 2Ф 0 v, без коэффициента пропорциональности. Эта формула как бы подчеркивает, что в фотоне магнитный поток равен кванту магнитного потока, где магнитная энергия равна W = Ф 0 v.

«Существование кванта магнитного потока отражает квантовую природу явлений магнетизма.»

Физический энциклопедический словарь. КВАНТ МАГНИТНОГО ПОТОКА.

«... на рис. 227 показана моментальная "фотография" плоской электромагнитной волны...»

Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.299.

К сожалению, в учебной литературе - в виде моментальной "фотографии" - можно встретить только идеалистическое представление электромагнитной волны, что на самом деле не имеет ничего общего с ее реальным полевым строением. На таких рисунках все индукционные линии начинаются на оси X, что противоречит электродинамике, а линии электрических токов смещения вообще отсутствуют, т.е. как бы забывают, что введение тока смещения позволило Максвеллу представить полевую структуру электромагнитных возмущений, вывести уравнения и тем самым предсказать существование электромагнитных волн. Надо заметить, иногда ошибочно считается, что в линейных электромагнитных волнах электрические потоки замкнуты, на самом деле замкнуты линии тока смещения, а электрическое поле является вихревым, но не соленоидальным, так как линии электрической индукции направлены между разноименными областями возмущения, т.е. электрический поток существует между разноименными областями распространяющегося возмущения - нет кругового (замкнутого) потока электрической индукции. Движущийся электрический поток - это изменяющееся (нестационарное) электрическое поле, что представляет ток смещения I см = dФ e /dt. Для наглядности можно рассмотреть движение двух поперечно ориентированных разноименных зарядов. Такое распространяющееся поперечное электрическое возмущение поля создает движущийся поперечный электрический поток, который представляет вихревое (нестационарное) электрическое поле, т.е. ток смещения и, соответственно, магнитный поток. Здесь, как и в поперечном электромагнитном возмущении, существует электрический поток между двумя разноименными зарядами. При этом ток смещения возникает без кругового потока электрической индукции. Также векторы электрической и магнитной индукции взаимно перпендикулярны, а их фазы совпадают. Такое движущееся электромагнитное возмущение, хотя и образует вторичные волны, но не создает излучения, так как все возникающие электромагнитные волны, интерферируя в окружающем пространстве, гасят друг друга, не излучаясь.

«... каждая точка среды, до которой доходит световое возбуждение, является, в свою очередь, центром вторичных волн.»

Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.283.

Точнее, каждая точка полевой среды, до которой доходит электромагнитное возмущение, является центром вторичных волн, но при этом излучение может не возникать, если все вторичные волны, интерферируя между собой, полностью гасят друг друга.

То, что электрический поток в линейных электромагнитных волнах не является соленоидальным (замкнутым), - это экспериментальный факт: в продольном направлении электрическая индукция поля отсутствует, т.е. нет кругового электрического потока, электрическая индукция поля всегда поперечна, представляя поперечное электрическое возмущение поля (поперечное электрическое смещение поля).

«... на участках bc и ad направления напряженности поля и перемещения при обходе контура взаимно перпендикулярны...»

Основы физики. Л.А.Грибов, Н.И.Прокофьев. 1995. С.319.

Т.е. линейная электромагнитная волна на продольных участках контура bc и ad не создает электрической напряженности поля - электрическая индукция всегда поперечна. Если бы линии электрической индукции были замкнуты по кругу, то обязательно имелась бы продольная составляющая напряженности поля.

«Меняющееся магнитное поле рождает электрическое поле, силовые линии которого охватывают силовые линии магнитного поля и т.д. ... Кроме того, в электромагнитной волне векторы E и B всегда колеблются в одинаковых фазах, одновременно достигают максимума, одновременно обращаются в нуль.»

Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.259.

Если в электромагнитной волне линии электрической индукции охватывают линии магнитной индукции, т.е. между фазами у них есть сдвиг, то как же они могут колебаться в одинаковых фазах? Надо заметить, что такая ошибка в книгах по электродинамике встречается довольно часто, так как путают индукционные линии вихревого электрического поля с линиями тока электрического смещения. На самом же деле линии магнитной индукции охватывают линии тока смещения, а линии электрической индукции не замкнуты и это подтверждают прямые экспериментальные факты - в продольном направлении электрическая напряженность поля в поперечных электромагнитных волнах отсутствует. В начале электромагнитного возмущения электрическая индукция возрастает и ток смещения течет в одном направлении. В конце возмущения электрическая индукция уменьшается и ток смещения течет в обратном направлении. Например, если в распространяющихся электромагнитных возмущениях электрические потоки индукции равны одному кванту количества электричества, то такие возмущения создают круговые токи смещения силой I см = 2ev.

«Ток смещения I см = dФ e /dt, где Ф e - поток электрического смещения...»

Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.289.

В тех точках электромагнитной волны, где плотность токов электрического смещения максимальна, плотность электрических и магнитных потоков равна нулю - нет электрической и магнитной индукции. И наоборот, в тех точках, где плотность электрических и магнитных потоков максимальна, там плотность токов электрического смещения равна нулю. Таким образом, в электромагнитной волне токи электрического смещения поля переходят в электрические и магнитные потоки возмущения поля и наоборот.

Электрические и магнитные потоки имеют квантовую природу и всегда дискретны, что в конечном итоге и проявляется как дискретность электромагнитных волн (электромагнитных потоков). Таким образом, рассматривая полевую структуру электромагнитных волн, необходимо учитывать квантовый характер электрических и магнитных потоков, что естественным образом приводит к дискретности электромагнитных волн - дискретности электромагнитных потоков излучения.

«В результате магнитное поле можно рассматривать как неизбежный релятивистский результат движения электрических зарядов...»

Физическая энциклопедия. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.

Точнее, магнитное поле (поток) - это результат движения электрического потока B = m 0 , а так как электрические потоки дискретны, соответственно, дискретны магнитные и электромагнитные потоки.

С током электрического смещения поля связана энергия и, соответственно, масса, в фотоне 1 А – 2.301·10 -32 кг. Для тока смещения, выраженного через массу, подходит термин "текущий полевой поток" (ток по-английски сurrent - текущий поток), т.е. возмущения не возникают мгновенно, их образование связано с движением (смещением) квантов поля. Чем меньше текущий полевой поток, тем более длительный период времени (в процессе распространения возмущения) требуется для образования двух разноименных областей возмущения поля в один квант, т.е. чем больше длина волны, тем меньше текущий полевой поток (меньше энергия и масса потока), который связан с дискретным возмущением.

«Чем больше длина волны, тем меньше энергия и импульс фотона...»

Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.384.

В основе материи лежит квантовое электромагнитное поле, кванты которого, смещаясь в виде токов смещения, образуют различные возмущения поля, представляющие элементарные формы материи. Дискретные поперечные возмущения (волны) представляют фотоны, продольные замкнутые - лептоны, продольные замкнутые стоячие - партоны, из которых образованы адроны (протон - из трех партонов). Замкнутые стоячие волны представляют "переменные магниты" и, если частоты совпадают (резонанс), то между ними возникают взаимодействия, которые также зависят от их ориентации (все ядерные силы, представляющие сильные взаимодействия, являются резонансными).

«По современным представлениям, квантовое поле является наиболее фундаментальной и универсальной формой материи, лежащей в основе всех ее конкретных проявлений.»

Физическая энциклопедия. КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ ПОЛЯ.

«... опыты по неупругому рассеянию электронов высоких энергий на нуклонах выявили зернистую ("партонную") структуру протона и нейтрона.»

Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.552.

«... кварки являются лишь вспомогательными образами (типа магнитных полюсов в электродинамике), пусть и удобными для описания различных явлений и свойств адронов, но не носящими фундаментального характера.»

О физике и астрофизике. В.Л.Гинзбург. 1995. С.62.

Задумывались ли вы о том, что собой представляют на самом деле многие световые явления? Для примера возьмем фотоэффект, тепловые волны, фотохимические процессы и тому подобное - все это квантовые свойства света. Если бы они не были открыты, труды ученых не двинулись бы с мертвой точки, собственно, как и научно-технический прогресс. Изучают их в разделе квантовой оптики, который неразрывно связан с одноименным разделом физики.

Квантовые свойства света: определение термина

До недавнего времени четкую и понятную трактовку данному дать не могли. Им успешно пользовались в науке и повседневной жизни, на его основе строили не только формулы, но и целые задачи по физике. Сформулировать окончательное определение получилось лишь у современных ученых, которые подводили итоги деятельности своих предшественников. Итак, волновые и квантовые свойства света - это следствие особенностей его излучателей, коими являются электроны атомов. Квант (или фотон) образуется за счет того, что электрон переходит на пониженный энергетический уровень, тем самым генерируя электро-магнитные импульсы.

Первые оптические наблюдения

Предположение о наличии у света квантовых свойств появилось в XIX столетии. Ученые открыли и усердно изучали такие явления, как дифракция, интерференция и поляризация. С их помощью была выведена электромагнитная волновая теория света. Она базировалась на ускорении движения электронов во время колебания тела. За счет этого происходило нагревание, а следом за ним появлялись световые волны. Первую авторскую гипотезу на сей счет сформировал англичанин Д. Рэлей. Он расценивал излучение как систему одинаковых и постоянных волн, причем в замкнутом пространстве. Согласно его выводам, при уменьшении длины волн мощность их должна была непрерывно возрастать, более того, требовалось наличие ультрафиолетовых и рентгеновских волн. На практике же все это не подтвердилось, и за дело взялся другой теоретик.

Формула Планка

В самом начале XX века Макс Планк - физик немецкого происхождения - выдвинул интересную гипотезу. Согласно ей, излучение и поглощения света происходит не непрерывно, как думали ранее, а порционно - квантами, или, как их еще называют, фотонами. Была введена постоянная Планка - коэффициент пропорциональности, обозначаемый буквой h , и он был равен 6,63·10 -34 Дж·с. Дабы высчитать энергию каждого фотона, требовалась еще одна величина - v - частота света. Постоянная Планка умножалась на частоту, и в результате получали энергию отдельно взятого фотона. Так немецкий ученый точно и грамотно закрепил в одной простой формуле квантовые свойства света, которые ранее были обнаружены Г. Герцем и обозначены им как фотоэффект.

Открытие фотоэффекта

Как мы уже сказали, ученый был первым, кто обратил внимание на незамечаемые ранее квантовые свойства света. Фотоэффект был открыт в 1887 году, когда ученый соединил освещенную цинковую пластину и стержень электрометра. В случае если до пластины доходит положительный заряд, электрометр не разряжается. Если излучается заряд отрицательный, то прибор начинает разряжаться, как только на пластину попадает луч ультрафиолета. В ходе данного практического опыта было доказано, что пластина под воздействием света может излучать отрицательные электрические заряды, которые впоследствии получили соответствующее название - электроны.

Практические опыты Столетова

Практические эксперименты с электронами проводил русский исследователь Александр Столетов. Для своих опытов он использовал вакуумный стеклянный баллон и два электрода. Один электрод использовался для передачи энергии, а второй был освещаемым, и к нему подводился отрицательный полюс батареи. В ходе данной операции начинала возрастать сила тока, но через некоторое время она становилась постоянной и прямо пропорциональной излучению светового потока. В результате было выявлено, что кинетическая энергия, а также задерживающие напряжения электронов не зависят от мощности светового излучения. Но увеличение частоты света заставляет расти данный показатель.

Новые квантовые свойства света: фотоэффект и его законы

В ходе развития теории Герца и практики Столетова были выведены три основные закономерности, по которым, как оказалась, функционируют фотоны:

1. Мощность светового излучения, которое падает на поверхность тела, прямо пропорциональна силе тока насыщения.

2. Мощность светового излучения никак не влияет кинетическую энергию фотоэлектронов, а вот частота света является причиной линейного роста последней.

3. Существует некая «красная граница фотоэффекта». Суть заключается в том, что если частота меньше минимального показателя частоты света для данного вещества, то фотоэффекта не наблюдается.

Трудности столкновения двух теорий

После формулы, выведенной Максом Планком, наука столкнулась с дилеммой. Ранее выведенные волновые и квантовые свойства света, которые были открыты чуть позже, не могли существовать в рамках общепринятых физических законов. В соответствии с электромагнитной, старой теорией, все электроны тела, на которое попадает свет, должны приходить в вынужденное колебание на равных частотах. Это порождало бы бесконечно большую кинетическую энергию, что никак невозможно. Более того, для накопления необходимого количества энергии электронам нужно было пребывать в состоянии покоя десятки минут, в то время как явление фотоэффекта на практике наблюдается без малейшей задержки. Дополнительная путаница возникала также из-за того, что энергия фотоэлектронов не зависела от мощности светового излучения. Кроме того, еще не была открыта красная граница фотоэффекта, а также не была высчитана пропорциональность частоты света кинетической энергии электронов. Старая теория не смогла четко объяснить видимые глазу физические явления, а новая была еще не до конца отработанной.

Рационализм Альберта Эйнштейна

Лишь в 1905 году гениальный физик А. Эйнштейн выявил на практике и четко сформулировал в теории, какова она - истинная природа света. Волновые и квантовые свойства, открытые с помощью двух противоположных друг другу гипотез, в равных частях присущи фотонам. Для полноты картины не хватало лишь принципа дискретности, то есть точного местонахождения квантов в пространстве. Каждый квант - это частица, которая может поглощаться или излучаться как единое целое. Электрон, «проглатывая» внутрь себя фотон, увеличивает свой заряд на значение энергии поглощаемой частицы. Далее, внутри фотокатода электрон движется к его поверхности, сохраняя при этом «двойную порцию» энергии, которая на выходе превращается в кинетическую. Таким простым образом и осуществляется фотоэффект, в котором отсутствует запоздалая реакция. У самого финиша электрон выпускает из себя квант, который и падает на поверхность тела, излучая при этом еще больше энергии. Чем больше количество выпущенных фотонов - тем мощнее излучение, соответственно, и колебание световой волны растет.

Простейшие приборы, в основе которых лежит принцип фотоэффекта

После открытий, сделанных немецкими учеными на заре ХХ столетия, началось активное применение квантовых свойств света для изготовления различных приборов. Изобретения, принцип действия которых заключается в фотоэффекте, называют фотоэлементами, простейший представитель которых - вакуумный. В числе его недостатков можно назвать слабую проводимость тока, низкую чувствительность к излучению длинных волн, из-за чего он не может быть использован в цепях переменного тока. Вакуумный прибор широко используется в фотометрии, им измеряют силу яркости и качества света. Также он играет важную роль в фототелефонах и в процессе воспроизведения звука.

Фотоэлементы с проводниковыми функциями

Это уже совсем иной тип приборов, в основе которых лежат квантовые свойства света. Их назначение - изменение концентрации носителей тока. Данное явление иногда называют внутренним фотоэффектом, и он составляет основу работы фоторезисторов. Данные полупроводники играют очень важную роль в нашей повседневной жизни. Впервые их начали использовать в ретро-автомобилях. Тогда они обеспечивали работу электроники и аккумуляторов. В середине ХХ века подобные фотоэлементы стали применять для строительства космических кораблей. До сих пор за счет внутреннего фотоэффекта работают турникеты в метро, портативные калькуляторы и солнечные батареи.

Фотохимические реакции

Свет, природа которого стала лишь частично доступна науке в ХХ веке, на самом деле влияет на химические и биологические процессы. Под воздействием квантовых потоков начинается процесс диссоциации молекул и их слияние с атомами. В науке такое явление называется фотохимией, а в природе одним из его проявлений является фотосинтез. Именно за счет световых волн в клетках производятся процессы по выбросу определенных веществ в межклеточное пространство, за счет чего растение приобретает зеленый оттенок.

Влияют квантовые свойства света и на человеческое зрение. Попадая на сетчатку глаза, фотон провоцирует процесс разложение молекулы белка. Данная информация транспортируется по нейронам в мозг, и после ее обработки мы можем видеть все при свете. С наступлением темноты молекула белка восстанавливается, и зрение аккомодируется к новым условиям.

Итоги

В ходе данной статьи мы выяснили, что главным образом квантовые свойства света проявляются в явлении, называемом фотоэффектом. Каждый фотон имеет свой заряд и массу, и при столкновении с электроном попадает внутрь него. Квант и электрон становятся одним целым, и их совместная энергия превращается в кинетическую, что, собственного говоря, и требуется для осуществления фотоэффекта. Волновые колебания при этом могут увеличить производимую фотоном энергию, но лишь до определенного показателя.

Фотоэффект в наши дни является незаменимой составляющей большинства видов техники. На его основе строят космические лайнеры и спутники, разрабатывают солнечные батареи, используют как источник вспомогательной энергии. Кроме того, световые волны оказывают огромное влияние на химико-биологические процессы на Земле. За счет простых солнечных лучей растения становятся зелеными, земная атмосфера окрашивается во всю палитру синего цвета, и мы видим мир таким, каков он есть.

Фотон 1069 – одна из наиболее популярных моделей в линейке китайского бренда. Автомобиль по показателям грузоподъемности считается флагманом среднего класса. Машина Foton 1069 является одновременно простым и практичным грузовиком небольших размеров с прекрасными коммерческими характеристиками, потому станет отличным вариантом покупки для любой компании.

Бренд при разработке Фотон 1069 приоритетом выбрал не технологичность, а простоту и доступность автомобилей. В итоге получилась экономная и надежная модель. По параметрам производительности транспорт располагается в числе лидеров. Несмотря на китайскую сборку, он пользуется большим спросом даже в развитых странах. Низкая стоимость и неплохое качество сделали Foton 1069 очень популярным у потребителей.

История модели и назначение

История модели Фотон 1069 сравнительно небольшая. Производство грузовика началось в середине 2000-х годов. Изначально он предназначался исключительно для китайского рынка и быстро получил повсеместное распространение. В Поднебесной спрос на модель очень высок, поскольку здесь на небольшом пространстве находится множество производственных компаний, нуждающихся в готовой продукции и сырье.

Однако моделью только для внутреннего рынка Foton 1069 не стал. Постепенно сверхдешевый грузовик выбрался за пределы азиатского региона. В 2008 году автомобиль начали ввозить в Россию, где за счет малой стоимости он быстро потеснил отечественные «ГАЗели». Сейчас Foton 1069 довольно популярен у отечественного потребителя, хотя китайскому качеству доверяют не все. Правда, в последнее время разговоры о мифических проблемах продуктов из Поднебесной уходят на второй план, а поклонников Фотон 1069 становится все больше.

В сравнении с «одноклассниками» грузовик не выделяется интересными внешними параметрами и имеет довольно примитивную внешность. Дизайн его выполнен предельно просто. Стандартная кабина, большой передний бампер и зеркала, удобное расположение приборов и лобовое стекло средних размеров. При этом модель сразу можно узнать по большой надписи Foton спереди. Основные отличия от конкурентов проявляются в техническом оснащении.

Главными достоинствами автомобиля являются:

• наличие нескольких вариантов кузова, позволяющих расширить сферу использования модели;
• большая грузоподъемность (до 4 тонн), гарантирующая выгодное распределение ресурсов;
• отличные технические характеристики, за счет которых эксплуатировать автомобиль можно в универсальном ключе;
• достаточно высокое качество элементов;
• малая стоимость;
• компактность, которая делает машину очень маневренной;
• неприхотливость в эксплуатации. Тщательного ухода и дорогостоящего обслуживания Foton 1069 не потребует, а стоимость запасных частей и узлов порадует владельца техники;
• умеренный расход горючего, создающий дополнительную экономию;
• адаптация под российские условия эксплуатации. Зимний период, длящийся довольно долго, грузовик переносит очень уверенно в то время, как отдельные европейские аналоги начинают создавать серьезные проблемы.

Сфера применения Foton 1069 довольно обширна и определяется выбранной модификацией модели. Китайский бренд предлагает следующие исполнения:

• европлатформа – автомобиль-фургон с кузовом-тентом с боковой и верхней сдвижной шторой;
• стандартная бортовая платформа с откидными бортами;
• изотермический фургон бескаркасного типа, сделанный из сэндвич-панелей. Данная модификация отлично подойдет для перевозки пищевых продуктов из-за возможности поддержания определенных температурных условий;
• промтоварный фургон с жесткой конструкцией, исключающий попадание внутрь фургона посторонних лиц.

Фотон 1069 – одна из наиболее удачных версий среднетоннажных грузовиков, которая поможет сэкономить средства и выполнить все поставленные задачи.

Технические характеристики

Габаритные размеры автомобиля:

• длина – 6725 мм;
• ширина – 2100 мм;
• высота – 2280 мм;
• длина кузова – 5450 мм;
• ширина кузова – 2300 мм;
• высота кузова – 2200 мм;
• объем кузова – 28 кубометров;
• колесная база – 3800 мм;
• дорожный просвет – 1900 мм;
• колея передних колес – 1685 мм;
• колея задних колес – 1600 мм;
• минимальный радиус разворота – 8500 мм.

Масса снаряженного автомобиля составляет 3600 кг, максимальная разрешенная масса – 8600 кг. Грузоподъемность равняется 5000 кг. Автомобиль способен развивать скорость до 95 км/час. Средний расход топлива составляет 15 л/100 км. Топливный бак вмещает до 120 л горючего.

Колесная формула грузовика – четыре на два. Характеристики колес для Фотон 1069 — 7.50R16.

Двигатель

Двигатель является одним из главных достоинств модели Foton 1069. За счет большого объема мотора автомобиль может транспортировать тяжеловесные грузы на дальние дистанции без какого-либо ущерба.

На машину устанавливается 4-тактный дизельный агрегат модели Perkins Phaser135Ti с непосредственным впрыском топлива, турбонаддувом и промежуточным воздушным охлаждением. Двигатель имеет рядное расположение цилиндров.

Характеристики силовой установки:

• рабочий объем – 4 л;
• номинальная мощность – 101 (137) кВт (л.с.);
• степень сжатия – 17.5;
• максимальный крутящий момент – 445 Нм;
• количество цилиндров – 4.

Мотор Perkins Phaser135Ti выделяется своей способностью преодолевать крутые подъемы и имеет повышенную быстроту разгона. Кроме того, он прекрасно подходит для российских условий. Холодный запуск агрегата выполняется без проблем. Двигатель является довольно неприхотливым и хорошо работает на отечественном дизельном топливе.

Устройство

Одной из особенностей конструкции Foton 1069 является облегченная конструкция. Данное преимущество особенно проявляется в бортовых версиях модели, которые за счет малой массы имеют большую эффективность. Схема компоновки автомобиля стандартная для продуктов бренда – бескапотная с продольным передним расположением агрегата. За счет этого у водителя открывается максимально удобный обзор спереди.

Передняя подвеска Фотон 1069 – зависимая на продольных полуэллиптических рессорах. В ее состав также входят гидравлические амортизаторы двойного действия. Задняя подвеска также зависимая на продольных полуэллиптических рессорах и построена по аналогии с передней.

Рулевое управление является механическим шаровым. Уже в базовой версии модель комплектуется гидроусилителем руля. Двигатель грузовика работает в паре с надежной 6-ступенчатой механической трансмиссией.

Foton 1069 оснащается классической 2-контурной пневматической тормозной системой. На всех колесах стоят барабанные тормоза. Сверхнадежными назвать их нельзя.

К плюсам автомобиля следует отнести хорошо спроектированную кабину. Она является 2-дверной цельнометаллической и рассчитана на 3 человек. Кабина обладает адекватным диапазоном опций и достаточной просторностью. В ней присутствует все, что нужно водителю во время длительных перемещений. Сама кабина легко опрокидывается вперед при необходимости. Внутри размещены комфортабельные кресла. Причем водительское сиденье имеет несколько регулировок, позволяющих расположиться максимально удобно.

Несмотря на недоброжелательное отношение некоторых россиян к китайским автомобилям, Фотон 1069 сумел заслужить доверия и популярность во многих регионах. Причиной тому является низкая цена автомобиля, который по этому параметру превосходит практически все предложения в данном сегменте. Вместе с тем, модель обладает рядом неоспоримых преимуществ:

• хорошей маневренностью;
• экономичным двигателем;
• высоким уровнем удобства управления (регулировка рулевой колонки и гидроусилитель);
• множеством дополнительных элементов (противоподкатные устройства, запаска);
• высокой степенью безопасности (ABS, надежная тормозная система, горный тормоз);
• простой конструкцией, являющейся залогом практичности и комфорта;
• легкостью и дешевизной обслуживания;
• достаточной мощностью.

Foton 1069 не лишен недостатков. Негативных отзывов, касающихся данных грузовиков, немало. Особенно много жалоб связаны со сборкой. В этом плане машина существенно отличается от европейских и даже русских аналогов. Подшипники работают максимум 20000-30000 км, чуть дольше держится сцепление. Причем дилеры редко меняют детали по гарантии. Зимой регулярно ломаются рессоры, а рама даже при небольшом перегрузе трескается. Не радует и качество железа. Отдельные детали конструкции гнутся уже под небольшим напряжением.

Множество проблем возникает и с тормозной системой. Здесь замену приходится производить примерно раз в 2000 км. Коробка передач в Фотон 1069 не самое проблемное место, но и с ней бывают неполадки. Здесь чаще всего рвутся тросики КПП. Также немного проблем возникает с двигателем. Правда, ресурс у него не самый большой – порядка 100000-200000 км. Мотор уверенно потребляет любое топливо и к качеству солярки не чувствителен. К минусам агрегата следует отнести не слишком большую мощность, ресурса его хватает не всегда.

Отдельного внимания заслуживает кабина. Foton 1069 покрашен без грунтовки на необработанный металл, что негативно сказывается на сохранности. Особенно быстро гниют более поздние версии модели. Кабины хватает на 1-2 года, после чего краска начинает пузыриться, и приходится тратиться на ремонт. Зимой в кабине достаточно холодно, поскольку в дверях имеются большие щели, а печка греет плохо. Лишь после дополнительного утепления ездить в них становится комфортно.

Несмотря на наличие ряда недостатков, грузовик неплохо чувствует себя в российских реалиях и является неплохой альтернативой отечественным авто.

Цена нового и б/у Foton 1069

Стоимость нового грузовика Foton 1069 во многом определяется модификацией. Ценники на модель в базовой версии следующие:

• шасси – 850000 рублей;
• промтоварный фургон – 850980 рублей;
• изотермический фургон – 875480 рублей;
• фургон из сендвич-панелей – 1025020 рублей;
• стальная бортовая версия – 840000 рублей;
• стальная бортовая версия с каркасом и тентом – 870000 рублей.

Стоимость является главным козырем китайского автомобиля. При этом рынок б/у предлагает совсем привлекательные варианты. Здесь модели 2010-2012 года можно приобрести за 250000-450000 рублей. Однако при покупке подержанной машины Фотон 1069 следует быть предельно осторожным и выполнить тщательную проверку систем.

Аналоги

Ближайшими аналогами Foton 1069 являются другие китайские автомобили, присутствующие на российском рынке. Среди них JAC N75, YUEJIN NJ1080, DongFeng 1063, BAW Fenix 33460. К ним можно отнести и другую модель бренда Foton – грузовик 1061.