Естественные науки

Волны света распространяются вместе с частицей (дуализм) , а инфракрасные, рентгеновские??

Елена Шляхова
Елена Шляхова
3 427
Это тоже самое учебник физики читай
Люда Евдокимова
Люда Евдокимова
22 170
Лучший ответ
Волны распространяются не вместе с частицей, а ведут себя как частица.
Чем больше частота, тем заметнее.
(Любые. И электромагнитные, и остальные.)
И видимый свет, и инфракрасный, и рентгеновский, и радиоволны - это все электромагнитное излучение. И не распространяется оно вместе с частицей. Дуализм состоит в том, что в одних явлениях электромагнитное излучение проявляет волновую природу, в других же ведет себя как поток частиц. И с частотой это слабо связано.
Иван Белоногов
Иван Белоногов
41 616
Инфракрасные и рентгеновские волны тоже можно рассматривать как фотоны: когда они ударяются в объекты, сравнимые с размерами их длин волн.

Для инфракрасных - это двухатомные молекулы ( водород, кислород,...) . Там при колебаниях пар атомов излучается или поглощается как раз именно инфракрасное излучение. Понятно, что квантовыми порциями.. . т. е. фотонами

Для рентгеновских, думаю, речь легко может пойти о взаимодействии с кристаллами. Типа рассеяния.. .

Чтобы хорошо понимать эту "химию", нужно учесть природу происхождения и взаимодействия этих "объектов"

Разберемся в деталях:

1. В 19 веке ученые установили, что свет, тепловое, рентгеновское излучение и радиоволны имеют общую сущность - электромагнитное излучение и распространение, описываемое уравнениям Максвела

2. Потом и гамма частицы (излучение) записали туда же

3. Кроме распространения, есть ещё и взаимодействие этих полей и частиц с веществом. А вот тут то они ведут себя по- разному: одни как частицы, другие, как волны.. .

4. Причины этого - исключительно в размерах волн (длина волны, или частота излучения, или энергия фотона) . Чем короче длина волны, тем больше её энергия, тем больше она похожа на частицу, а не на волну при взаимодействии с веществом.

5. Причина этого корпускулярно- волнового дуализма в том, что длина волны определяет характер её взаимодействия с материей: световые волны излучаются исключительно атомами вещества ( или кристаллами и т. п. , все равно на атомарном уровне за счет перехода электронов на разные энергетические уровни...) , т. е. и размеры волн будут атомарными ( около 10-^8 см) . А радиоволны излучаются антеннами, размер которых должен быть порядка длины волны.

Для справки, длина радиоволны на частоте 1 Гц будет равна 300 000 км ( приблизительно) , т. е. 1000 Гц - 300 км, 1 000 000 Гц ( 1 МГц) - 300 метров

Т. е. радиоволна ну совсем никак не может повлиять на атом, отдельный электрон, и т. п. Также и световой фотон никак не влияет на радиоантенну.. .

6. Рентгеновское излучение образуется при резком торможении предварительно разогнанных электронов. А гамма излучение - при ядерных реакциях ( распад трансурановых элементов,...) . Просто в этих процессах выделяется ещё больше энергии, чем при ускорении и торможении электронов в рентгеновских трубках.

7. И последнее - слабость современной теоретической физики в описании реальных процессов излучения / поглощения фотонов и электромагнитных волн. Это только в учебниках и на простейших примерах все красиво и просто. А вот куча мелких вопросиков по деталям процессов излучения- никто не пробует отвечать конкретно ( не могут) :

а. Как отдельный фотон из симметричного атома вылетает в одном конкретном направлении? ( Почему - объяснить можно "дрожанием вакуума" - случайными колебаниями виртуальных полей / частиц)

b. Как описывается электромагнитное поле отдельно летящего фотона ( солитоны) ? ( Байки про плоскую волну слушать невыносимо... )

c. Как на практике, или, хотя бы, в теории "излучить" один фотон на частоте 100 МГц ( требуемый размер антенны порядка всего 1-3 метра) ?

и т. д.

Тут причина простая: наш математический аппарат ( уравнения матфизики, методы описания полей) очень ограничен в возможностях.. . Аналогия - это как римскими цифрами производить умножение.. .

Да ещё и полного понимания природы электромагнитных волн просто нетУ ( единая теория сильного, слабого, ЭМ и гравитационного полей)
Это одни и те же волны, только с разной длиной волны. А насчет дуализма - спорят до сих пор.
XA
Xeqani Alirzayev
2 191

Похожие вопросы