Փնտրում ազդեցություն: ազդեցությունը հայտնագործման եւ դրա նշանակության

Հոդվածում մասին խոսակցությունները, թե ինչ է Փնտրում ազդեցություն. Բացահայտվել է նաեւ հասկացությունները, ինչպիսիք են քվանտային էներգետիկ մակարդակներում Ատոմ եւ ատոմային միջուկների ամուր եւ կոլեկտիվ quasiparticle դրանում:

մաթեմատիկական զվարճալի

Բեկումնային է ֆիզիկայի, որ տեղի է ունեցել առաջին տասնօրյակում քսաներորդ դարի, գիտնականները պահանջել է լուրջ գիտելիքներ մաթեմատիկայի. Շատ հայտնագործությունները վերցվել, այսպես ասած, հուշում գրիչով: Սկզբում նրանք էին հաշվարկվում տեսականորեն, իսկ այնուհետեւ հայտնաբերվել է գործնականում:

Օրինակ, առկայությունը գրավիտացիոն ալիքների կանխատեսվող Էյնշտեյնի է 1910 թ., Կարողացան հաստատել, experimentally միայն 2016 թ-ին: Միաձուլման երկու նեյտրոնային աստղերի ստեղծել է ստորգետնյա ցնցումները տարածք է, որ երկրային ֆիզիկայի բռնել եւ ֆիքսված բացելով դարաշրջան գրավիտացիոն չափումների գիտության մարդկության. Զարմանալի չէ, որ ինքնահոս նշված են այստեղ. Հենց այդպիսի ուսումնասիրությունների է Փնտրում ազդեցությունը արժեքը: Բայց սա բացառություն, այլ ոչ թե կանոն. Առավել հաճախ, տեսաբաններ եւ experimenters քայլ է միմյանց կրունկներ, մեկ ուսումնասիրությունը տեղիք տվեց անհրաժեշտության իր մաթեմատիկական նկարագրություն, եւ բացասական եզրակացությունը դառնում այն ենթադրությունը, նոր, դեռ չի ստացել կախվածությունը: Փնտրում ազդեցությունը մեկն էր նման երեւույթների: Այդպիսի «կողմը» երեւույթ է այն ենթադրությունն է եւ Մաքս Պլանկի արտահայտած վերջում 1900 թ. Դա ասել է, որ աշխարհում էլեկտրոնների եւ ատոմային միջուկների, բոլոր քանակները կարող է միայն վերցնել դիսկրետ արժեքները, որ քվանտացվում: Եւ, իր կարծիքով, դա ընդամենը մաթեմատիկական հնարք, որը կազմել հաշվարկման ավելի հեշտ է. Մինչեւ վերջ իր կյանքի նա հավատում էր, որ քվանտային, կամ ամենափոքր հնարավոր մասը, օրինակ, թեթեւ, միայն հարմար ճանապարհն է նկարագրել, չի տանում լուրջ ֆիզիկական զգացում.

Քվանտային աշխարհը

Սակայն, այլ գիտնականներ հետաքրքրված է պատշաճ նկարագրության, թե ինչ է կատարվում սանդղակով ատոմների, համարել ներուժը նման եզրակացության, վերցրեց այն տրվել է, որ ամեն ինչ քվանտացվում. Էլեկտրոնները շուրջ կորիզ կարող է լինել միայն որոշակի ուղեծրերը միջուկների իրենք կարող են ունենալ միայն հատուկ էներգետիկ մակարդակներում. Շրջանցելով therebetween, միջուկներ առաջացնում գամմա ճառագայթներ: Փնտրում ազդեցություն պնդում է, որ ակցիան պետք է արտադրել մի տեսակ վերադարձի, սակայն դա տեղի չի ունենա: Ընդհանուր առմամբ, բոլոր քանակները, որոնք նկարագրում են պահվածքը nanoworld ենթակա են քվանտացման, որ այն, դիսկրետ: Բայց մի մոռացեք, որ թափ է, որ macrocosm արտահայտվում է որպես ապրանքի մասին փոխարժեքով զանգվածի մինչեւ տարրական մասնիկների մի բան է արմատապես տարբերվում է, ինչը նշանակում է, որ նա նույնպես, քվանտացվում. Այնպես որ, այդ գիտության զեկույցում, որի Maks Plank ստացված իր հայտնի բանաձեւը, որը պարունակում արժեքը ժ, կամ նվազագույն ազդեցություն, բացել է նոր դարաշրջան: Այդ շրջանում քվանտային ֆիզիկայի. Փնտրում ազդեցություն, մեկնաբանության, որը հետագայում տրվել է այս երեւույթի, դարձել է առավել կարեւոր հանգրվաններից գիտության քսաներորդ դարում.

Հայտնաբերելու է Փնտրում ուժի

Ինչպես արդեն նշել ենք վերեւում, տեսական եզրակացությունները գնում ձեռք ձեռքի տված, ինչպես նաեւ փորձի. Որոշ գործնական հետեւություններ ապացուցել է բույսերի հավաքագրվել բառացիորեն "է ծունկը» եւ դուրս գրությունների նյութերի. Գիտնականները կարողացել են ոչ միայն ցույց տալ, որ բանաձեւը, այլեւ կնքում տափաշիշ, կտրել խորհրդի հետ աշխատելու մետաղի եւ հավաքվում տեղադրումը: Իհարկե, ղեկավար լաբորատորիաների միայն ամփոփել է իրենց խնամարկյալների: Սակայն, յուրաքանչյուր փորձարկողն էր նաեւ ինժեներ, քանի որ այդ սարքերը նախատեսված են հատուկ նպատակներով, եւ ուղղակիորեն հետազոտական գործընթացում: Ես ոչ մի բացառություն, եւ Փնտրում ազդեցությունը: Բացելով այն տեղի չէր, եթե մի համառ դոկտորական Ռուդոլֆ Փնտրում չի փոխվել եղանակը չափման սառեցման միավորը, փոխարեն ջեռուցման այն, ինչպես խորհուրդ վերահսկողի կողմից ուսումնասիրությունների:

պինդ

Տեսությունը, որը մենք պետք է ասել, որ ընթերցողներին այս բաժնում, ակնհայտ է դառնում, առաջին հայացքից. Սակայն, ինչպես հայտնի է, շատ հեշտ է մշտապես հասնում անհավատալի ջանքերը: Եվ այսպես, մենք այժմ կարող են ասել, պարզ ասած, թե ինչ Փնտրում ազդեցություն է Dummies բառացիորեն, ժամանակին աշխատել է ամբողջ լաբորատորիա:

Տակ ամուր է սովորաբար նշանակում է մի նյութ է բյուրեղային վիճակում: Միջուկներ ատոմների այս դեպքում ձեւավորել խիստ պարբերական վանդակ, իսկ էլեկտրոնները տարբեր աստիճանների ամփոփված: Իհարկե, մետաղական բյուրեղները ձեւավորվում է շատ կոնկրետ մետալիկ պարտատոմսի, որի միջոցով կորիզ գոյություն ունեն, ինչպես են առանձնանալ ընդհանրացված էլեկտրոններ: The էլեկտրոն ամպը ապրում է իր անկախ օրենքով, ոչ թե ուշադրություն է վարքագծի բյուրեղային ցանցի. Բյուրեղները, որոնք ներկայացնում են ավելի ավանդական իոնային եւ Covalent պարտատոմսեր, էլեկտրոնները ավելի սերտորեն կապված է «իրենց» միջուկների. Բայց նրանք կարող են ազատ շարժվել միջեւ հարեւան հանգույցների, քան գազի կամ հեղուկ:

Պինդ սահմանել հատկությունների ոչ միայն քիմիական տարրեր, որոնք գտնվում են նրանց, այլեւ սիմետրիկ տեղաբաշխման ատոմների հարաբերական են միմյանց: Ի դասական օրինակ ածխածնի կառույցի առաջացնում փափուկ գրաֆիտ, իսկ մյուսը - ամենածանր բնական նյութը ադամանդ. Այնպես որ, թե ինչ տեսակի կապի, եւ սիմետրիկ միավորի խցում, նշանակում է շատ մի պինդ մարմնի. Հատկությունների ամուր, եւ դա այն է, որ բացահայտումը, թե ինչ է Փնտրում ուժի: Նրա բնույթը բացատրվում է որպես հետեւյալն է բոլոր ատոմների մի կուռ կապված են:

կոլեկտիվ quasiparticles

Հիմա պատկերացրեք, բավականաչափ մեծ եռաչափ վանդակավոր. Համար օրինակելի առավել հարմար աղ: Na եւ Cl գտնվում են գագաթներին խորանարդի, մեկը մյուսի հետեւից: Եթե ինչ-որ կերպ խլում մեկ ատոմ եւ քաշեք նրան է կոտրել սովորական տեղը հավասարակշռության շնորհիվ բավականաչափ կոշտ կապի, այն բանից հետո, քաշեց հարեւան ատոմների. Հաշվարկները ցույց են տալիս, որ այդ փոփոխությունը դիրքորոշման հիմքում ունի առնվազն որեւէ էական ազդեցություն ունենալ հարեւանների երրորդ կարգի: Սա նշանակում է, որ եթե «գռփում» նատրիումի, որին քաշեց հարեւան քլորի ատոմների, նատրիումի ատոմների հետեւենք նրան մեկ ամենահեռու շերտ քլորի. The ազդեցությունը Հավանաբար, սա է երկարաձգվել բոլոր ուղղություններով: Դա սովորաբար ասել է, որ չորրորդ կարգի հուզմունք հարեւանները չնչին են: Սակայն, նրանք չեն զրոյական:

Հետեւաբար, եթե ինչ-որ կերպ "knock» բյուրեղյա ուժեղ է (օրինակ, ուղարկել նրան լազերային կամ էլեկտրոնային ճառագայթով), բյուրեղյա վանդակավոր կամքի »ալիքների»: Այդպիսի հավաքական շարժումը, երբ շատ հարեւան ատոմների մեջ բյուրեղյա միաժամանակ անցում զգում, օրինակ, վեր կամ վար, որը կոչվում phonons. Դուք փնտրել էք - նկարագրել, թե ինչ է Փնտրում ազդեցություն համար Dummies, մենք չենք գնա մանրամասների մեջ, եւ հենց պատմել ձեզ, որ phonons հայտնաբերվել է վարվել, քանի որ տարրական մասնիկները: Օրինակ, իրենց էներգիայի քվանտացվում, նրանք ունեն ալիքի թափ են եւ կարողանում են շփվել միմյանց հետ: Այսպիսով, phonons կոչվում են հավաքական quasiparticles: Նրանց թիվն ու որակը պինդ մարմնի տրվում մի կառույց է, որը նրանք ունենում. Հաշվել դա կարող է լինել, իմանալով չափը, համաչափությունը եւ տեսակները ատոմների միավորի խցում: Առաջացման վրա phonon նաեւ ազդում երկարությունը եւ տեսակի պարտատոմսերի միջեւ իոնների է բյուրեղային ցանցի.

խումբը տեսությունը

Քանի որ ամուր ընդհանրացնի իր էլեկտրոնների, եւ orbitals (եւ հետեւաբար դրանց էներգետիկ) նույնպես պետք է ընդհանրացնել: Նախ, մենք պետք է հիշենք, որ էլեկտրոնները պատկանում է այս դասի մասնիկների կոչված ֆերմիոններն: Fermi, Դիրակը եւ Պաուլին միասին գտել է, որ մեկ պետության կարող է լինել համակարգում, միայն մեկ այդպիսի մասնիկը: Եթե մենք վերադառնանք օրինակով աղերի, յուրաքանչյուրը բյուրեղյա, որը մենք շաղ ապուր կամ միս, որի կազմում անհավատալի քանակությամբ նատրիումի եւ քլորիդ իոնների. Եւ նրանցից յուրաքանչյուրը ունի նույն թվով էլեկտրոններ, որը պտտել նույնական ուղեծրերում: Ինչպես կարող է լինել: A ամուր դուրս է գալիս, որ իրավիճակից հետեւյալն է էներգետիկ յուրաքանչյուր Էլեկտրոնի orbiting շուրջ կորիզ, մի քիչ տարբերվող ցանկացած այլ էներգետիկ էլեկտրոնների պատկանող նույն ուղեծիր մեկ այլ Ատոմ. Այսպիսով, այն ձեռք է բերել `ի բյուրեղյա գոյություն ունի չափազանց շատ էներգետիկ մակարդակներում, որոնք տարբերվում են միմյանցից բավականաչափ փոքր է ձեւավորել սեղմված տարածք: Այն փոխազդեցությունները որը ներդնում phonons փոքր, քանի որ մեկ ատոմ տատանվում են ոչ շատ ուժեղ: Բոլորը, որ կարեւորը այն է, որ կոլեկտիվ միջնորդությունը, որպես ամբողջություն. Հետեւաբար, phonon էներգիայի, քանի որ դա եղել է «լուծարվել" - ի էներգետիկայի ոլորտում: Ելնելով այս եւ Փնտրում ուժի:

էլեկտրամագնիսական սանդղակ

Շարժումը լիցքավորված մասնիկներից ուղեկցվում է էլեկտրամագնիսական դաշտի: Այս փաստը դնում, օրինակ, որ հարցը, թե ինչու մի մոլորակ, եւ արբանյակները տիրապետում են, իսկ մյուսները `ոչ: Էլեկտրամագնիսական ալիքները կարելի է բաժանել խմբերի, ըստ իրենց հաճախականության եւ, հետեւաբար, էներգետիկ. Այս երկու հատկանիշները փոխկապակցված են եւ կախված են ալիքի: Որն է Փնտրում ազդեցություն կարող է միայն հակիրճ, պայմանով, որ ընթերցողը հասկանում է, որտեղ էլեկտրամագնիսական մասշտաբները գտնվում գամմա ճառագայթում. Այնպես որ, բացել եթերը մասշտաբների: Տեսականորեն սահմանափակել իրենց ալիքի - հարթություններում տիեզերքի. Սակայն, էներգետիկ նման ճառագայթման կլինի այնքան փոքր է, որ դա անհնար է գրանցվեք: Մի փոքր ավելի բարձր հաճախականության է Տերահերցային ճառագայթման: Սակայն, դա, իսկ ռադիո ալիքներ են նկատվում է շատ կոնկրետ պայմաններում: արգելակումը էլեկտրոնների մի մագնիսական դաշտի, flexural թրթիռներն պոլիմերներ, որ շարժումը excitons պինդ. Ավելի հստակ հաջորդ մասն է էլեկտրամագնիսական սպեկտրի - ինֆրակարմիր ճառագայթում: Այն փոխանցումներ էներգիա տեսքով ջերմության. Նույնիսկ ավելի բարձր էներգիայի տեսանելի լույսի. Որ մասն է սպեկտրի, որ մարդկային աչքը տեսնում շատ փոքր է, համեմատած ողջ մասշտաբով:

Կարմիր լույսը ունի ամենացածր էներգիան, եւ մանուշակագույն - ամենաբարձր. Այս կապակցությամբ, ապա դա հայտնի է պարադոքս է, որ ավելի շատ սառը ջուրը նշված է կապույտ, որի էներգիան ավելի բարձր է, քան կարմիր լույսի. Հետեւելով, որ ուլտրամանուշակագույն մասը էլեկտրամագնիսական սանդղակի արդեն ունի բավականաչափ բարձր հաճախականություն է ներթափանցել ամուր. Չնայած այն հանգամանքին, որ այն մարդիկ, նման այլ կենդանի արարածների վրա մեր մոլորակի, չեն ընկալում ուլտրամանուշակագույն լույսի, դրա կարեւորությունը պատշաճ գործունեության կենսաբանական օրգանիզմների հսկայական է: Հիմնական աղբյուրը ուլտրամանուշակագույն հետազոտության արեւը: Ավելի բարձր էներգիայի եւ կարողություն է թափանցել բազմաթիվ նյութեր, ունի X-ray. Աղբյուրը Նման ճառագայթման դանդաղեցումը էլեկտրոնների է էլեկտրամագնիսական դաշտերը: Էլեկտրոնները կարող են լինել, այնպես էլ պարտավորված, այսինքն պատկանում ատոմների եւ անվճար: Բժշկական սարքեր են սարքեր, ազատ էլեկտրոնների: Վերջապես, որ toughest եւ առավել կարճ-ալիքային է գամմա ճառագայթում.

Ռենտգենյան ճառագայթների եւ գամմա

Փնտրում ազդեցություն եւ դրա կիրառումը ֆիզիկայի եւ ինժեներիայի հարկավոր է տարբերակել գամմա ճառագայթների եւ ռենտգենյան ճառագայթների. Ըստ մակարդակով էներգետիկ եւ, ըստ այդմ, ալիքի նրանք գտնվում են շատ լայն շրջանակի համընկնումը: Այսինքն, կա մի գամմա եւ ռենտգենյան ճառագայթներ ալիքի երկարության 5 picometres: Տարբեր մեթոդներ դրանց պատրաստման. Ինչպես բացատրվում է վերեւում, X-ճառագայթումը տեղի է ունենում այն ժամանակ, երբ դանդաղեցման էլեկտրոնների: Ընդ որում, որոշ գործընթացների (այդ թվում, միջուկային) անհետանում էլեկտրոն է ներքին shell բավականաչափ ծանր atom, ինչպես, օրինակ, ուրանի: Սակայն, այլ էլեկտրոնները հակված է իր տեղը. Նման Տրանզիշնզ, եւ դառնալ աղբյուր Ռենտգենյան ճառագայթների. Գամմա ճառագայթները արդյունք են կորիզ Տրանզիշնզ է ավելի բարձր հուզված վիճակում: Այս ճառագայթումը ունի բարձր թափանցող ունակությունը եւ ionizes գոյացումը, որը փոխազդում է: Որուն մէջ երբ գամմա ճառագայթների բախվի կորիզ, որը ատոմ, որ պետք է լինի այսպես կոչված ատկատ. Սակայն, գործնականում պարզվել է, որ փոխգործակցության գամմա ճառագայթների հետ կորիզ, որը ատոմ պատկանող պինդ մարմնի, որ ազդեցությունը բացակայում է. Սա բացատրվում է նրանով, որ լրացուցիչ էներգիա, քանի որ դա եղել «smeared» էլեկտրոնային խմբերից են բյուրեղյա, ստեղծելով phonon:

իզոտոպներ

Փնտրում ազդեցություն եւ դրա կիրառումը սերտորեն կապված է մեկ զարմանալի փաստը, որ երեւույթը չի գործում բոլոր քիմիական տարրերի պարբերական աղյուսակի. Ավելին, դա էական է միայն որոշ նյութերի իզոտոպների: Եթե ընթերցողը հանկարծ մոռացել, թե ինչ իզոտոպների հիշում. Հայտնի է, որ ցանկացած Atom էլեկտրական չեզոք: Սա նշանակում է, որ կորիզ դրական պրոտոնների այնքանով, որքանով, որ էլեկտրոնի shell մասին: Սակայն, միջուկը պարունակում է նաեւ մի նեյտրոնային, մասնիկը առանց մեղադրանքի. Եթե դուք փոխում համարը կորիզ, էլեկտրական չեզոքությունը չի խախտվում, բայց հատկությունները Ատոմ փոխվել փոքր. Ի լրումն, դա տեղի է ունենում, որ ծանր իզոտոպների ռադիոակտիվ եւ հակված է քայքայման, իսկ սովորական հարց բավականին կայուն է: Բավական է մի ցանկ կոնկրետ տարրերի եւ դրանց իզոտոպների, որոնք բնութագրվում են Փնտրում ուժի: Հայտնաբերում ⁵⁷ Ֆե, օրինակ, ընդհանուր առմամբ, վստահում է այս երեւույթի.

Օգտագործումը քվանտային հետեւանքների

Produce փորձը, որը հաստատվում է մեկ կամ մյուս վարկածի հետ կապված միկրոսկոպիկ աշխարհում, դա հաճախ հեշտ չէ. Բացի այդ, դա այն է, պարզ չէ, թե ինչ օգուտներ կարող է բերել նույն ազդեցությունը Փնտրում: Օգտագործումը դրանից, սակայն, բավական լայն. Հետաքննությունը հատկությունների բյուրեղային նյութերի, ամորֆ չոր եւ Նյութի մանր comminuted Փոշիներ տեղի է ունենում, այդ թվում, այդ քվանտային երեւույթի. Նման տվյալներ են պահանջվում բավականին հեռու պրակտիկան բաժիններից (տեսական ֆիզիկա), եւ շատ հարազատ մարդ առարկաներից, ինչպիսիք են բժշկության մեջ: Այսպիսով, Փնտրում ազդեցությունը եւ դրա օգտագործումը պետք է դիտարկել որպես օրինակ տեսական հայտնագործության, որը բերում է բազմաթիվ օգուտներ, նույնիսկ առօրյա կյանքում: