Фотоэффект разрушит современную квантовую теорию

xteoretegx — 14.01.2022 Фотоэффе́кт, или фотоэлектри́ческий эффе́кт, — явление взаимодействия света или любого другого электромагнитного излучения с веществом, при котором энергия фотонов передаётся электронам вещества. Он считается чуть ли не фундаментом современной квантовой механики, давно доказан и неоспорим. Казалось бы.

Каждый второй, заучивший основные постулаты в институте, в обсуждениях пытается помахать у меня перед носом фотоэффектом с довольным видом объявляя, что я ничего не понимаю в квантовой физике и с пожеланиями ещё раз перечитать букварь. И хотя я сотни раз объяснял заучкам, что они просто не понимают происходящего, а повторяют цитаты из учебника, что теория, хоть и много раз доказанная, ошибается и такого не может быть в принципе, конкретных доказательств своей версии у меня было мало. Ну так теперь я зло порадуюсь и напишу, наконец, статью на эту животрепещущую тему, потому что появились новые экспериментальные данные, объяснить которые теория фотоэффекта не в состоянии, а моя справится с этим легко.



Итак, учёные как всегда баловались с лазерами и обнаружили странное:

"Регенсбургские ученые использовали новый тип полупроводникового материала, один атомарно толстый лист кристаллического диселенида вольфрама. Когда материал облучается лазером, он начинает светиться: электрон поглощает энергию лазера и излучает ее снова в характерном цвете материала, красном. Этот цвет соответствует фундаментальной энергии электрона в полупроводнике. Точно так же, как вода всегда течет вниз по склону, можно было бы ожидать, что электроны с более высокой энергией всегда будут стремиться к этой самой низкой фундаментальной энергии. Полупроводник всегда должен светиться красным цветом.

Тем не менее, команда наблюдала удивительный эффект. При облучении красным лазером электроны излучают не только красный свет, как и ожидалось, но и показывают слабый синий проблеск. Поэтому низкоэнергетический красный свет преобразуется в синий свет более высокой энергии, что является экстраординарным эффектом. Присмотревшись к цветовому распределению и яркости этого синего света, т.е. к оптическому спектру, можно сделать вывод, что голубое свечение возникает из электронов с отрицательной массой".

Ну вот физики и договорились до отрицательной массы электронов. Поздравляю. Как я понял из статьи, другого - нормального объяснения происходящему у современной квантовой физики нет. Они хотят всё ещё раз более подробно пересчитать по формулам из букваря, но только с ещё большей точностью подтвердят отрицательную массу электрона, потому что ошибка не столько в самих формулах, сколько в самой формулировке, описывающей фотоэффект и непонимании реально происходящих процессов.

На самом деле это не первый случай, когда энергия излучаемых фотонов выше, чем поглощаемых. Был ещё один опыт, в котором учёные получили рентгеновское излучение после облучения красным лазером. Я писал об этом в статье "И ведь профукают". С тех пор ничего не поменялось и никаких объяснений такому фотоэффекту нет, хотя теперь это уже не может быть просто ошибкой экспериментаторов и придётся искать ответы.

Начать, пожалуй, стоит с того, что фотон - это квант ЭМ энергии, а квант - наименьшая неделимая часть, поэтому говорить о разной энергии фотонов как минимум глупо, а как максимум - противоречить общепринятым формулировкам. Все фотоны имеют одинаковую энергию, о чём я уже писал в статье "Энергичные фотоны". То, что сейчас называют энергией фотонов может быть только плотностью энергии у фотонов разной длины. Полная энергия фотона получится если умножить эти электрон-вольты на длину, а это и будет постоянная Планка. Вот только до сих пор считается, что фотон не имеет длины, поэтому и происходят такие казусы. На самом деле, фотон имеет такую же длину, как и волна, которую он составляет. Это противоречит взглядам квантовой теории, но по другому объяснить происходящее не получится.

Ошибка как в формулировке фотоэффекта, так и в его понимании состоит в том, что "энергия фотонов передаётся электронам". Вот только скажите, что при этом меняется у электрона? Его заряд, масса или он обрастает ЭМ полем, из которого состоит фотон? Нет, потому что электрон не поглощает и не излучает фотоны. Свободные электроны не могут испускать фотоны. Это абсолютно невозможно. Фотоны поглощает атом своей электронной оболочкой. Он же их и излучает.

Электронные оболочки атомов имеют несколько уровней с разными расстояниями между ними и фотон определённой длины может поглотиться этой оболочкой, если пролезет под неё по размеру. Именно поэтому один и тот же атом может легко поглотить слабое синее излучение и никак не может красное, как его туда не пихай - красный фотон просто не пролазит по размерам под оболочку.

Поглощённый фотон не добавляет энергии электрону, тем более кинетической, что тот перескакивает на следующий уровень, а попадает в ловушку под электронную оболочку. Своим полем он ослабляет связь электрона с ядром и именно поэтому электрон удаляется от ядра. Такое накопление фотонов может продолжаться до тех пор, пока связь электрона с ядром совсем не ослабнет и он не улетит, освобождая накопленные под собой фотоны. Под одним электроном может быть несколько фотонов, но они не сливаются в один и не объединяются, а после отрыва электрона все вместе высвобождаются из ловушки и излучаются.

Совершенно очевидно, что в результате поглощения фотонов электронная оболочка расширяется и расстояние увеличивается, а длина как поглощённых, так и излучённых фотонов зависит именно от расстояния между слоями оболочки. Именно поэтому синие фотоны в ядре растягиваются и излучаются уже красными. Никакой энергии они не теряют, а изменяют только свой размер.

Если с увеличением длины фотонов всё понятно и просто, то как же можно уменьшить их длину, чтобы объяснить результаты экспериментов? Тут надо углубиться в строение атома и вспомнить, что у него несколько электронных оболочек с разным расстоянием между ними и они в момент излучения и отрыва верхних электронов срабатывают как пружина, сжимая фотоны. Попробую объяснить популярно и по пунктам:

1. предположим, что у нас есть тяжёлый атом с множеством электронных оболочек на разных уровнях, именно так, как в экспериментах;
2. наружная электронная оболочка поглотила несколько красных фотонов, связь этих электронов с ядром ослабла и они переместились на следующий верхний уровень;
3. взаимное отталкивание между этой оболочкой и теми, что под ней тоже ослабло из-за расстояния и внутренние оболочки тоже немного расширились;
4. в какой-то момент внутренние оболочки тоже начинают поглощать красные фотоны и ещё больше расширяются;
5. когда под внешней оболочкой накапливается много фотонов и её связь с ядром совсем пропадает происходит отрыв электронов и излучение фотонов ещё более красного (длинного) диапазона, чем поглощённые;
6. при этом у атома появляется избыточный положительный заряд, т.к. ему не хватает электронов и он сильнее сжимает оставшуюся электронную оболочку, при этом из нижних слоёв тоже могут выпрыгнуть лишние фотоны, но они будут уже короче поглощённых, т.е. синими, получается как бы пружина из электронных оболочек, которая сжимает фотоны, но опять же, при этом никакая энергия фотонов не увеличивается, а меняется только их размер.

Теперь те, кто всё это дочитал до конца, думаю, поняли, что ничего сложного и странного в фотоэффекте нет и если бы учёные сразу не упёрлись в точечность (безразмерность) фотонов, то не было бы и стольких ошибок и заблуждений в теориях. Учить уроки, конечно, нужно, но нужно же ещё и думать, а не только соображать.

З.Ы. Я тут недавно придумал новую байку на тему разных, но правдоподобных объяснений одним и тем же наблюдениям, с которыми сложно спорить вне зависимости от их реальности:

Любой опытный и уважаемый садовник знает, что цветы выше и пышнее растут в перегное, чем просто на земле, потому что кому же захочется всё время сидеть по уши в дерьме. Вот они и тянутся вверх.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив