Теория строения элементарных частиц

Александр Ховалкин писал(а):.Свободные электроны в металлах покинули "теоретические орбиты" находятся в состоянии электронного газа...практически без движения

Это не верно. Т.к. электроны представляют собой фермионы, то в каждом состоянии с определённым импульсом их может быть не более 2 шт. Поэтому в металле электроны проводимости заполняют все уровни с энергией ниже энергии Ферми, которая своя для каждого металла. Так для меди энергия ферми равна 2*10^-19 Дж, а скорость электрона имеющего такую энергию -- около 6,6*10^5 м/с

Александр Ховалкин писал(а):Токи электронов в цепи постоянного тока также медленно двигаются ... проходят миллиметры в 1 мин

Эта скорость конечно зависит от величины тока и для тока в 1 А составляет порядка 1 м/с. Но в данном случае речь идёт не об индивидуальной скорости частиц, а о так называемой дрейфовой скорости, т.е. среднем значении различия скоростей хаотического движения в электронном газе по направлению тока, и в противоположном направлении.

Александр Ховалкин писал(а):Искусственно разогнать электрон до скоростей близких к скорости света невозможно.

Очень даже возможно и приборов в которых электроны двигаются с такими скоростями -- уйма. В циклических ускорителях действительно образуется весьма мощное т.н. синхротронное излучение рентгеновского диапазона, поэтому подобные ускорители часто используются именно в качестве источников такого излучения. Для получения же рекордных по энергии и качеству пучка показателей создаются линейные ускорители электронов. В них электроны не только не излучают, а наоборот -- ускоряются за счёт поглощения энергии высокочастотных электро-магнитных колебаний в волноводе, вдоль которого они разгоняются.

Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать

Код: выделить все

<div style="text-align:center;">Обсудить теорию <a href="http://www.newtheory.ru/physics/teoriya-stroeniya-elementarnih-chastic-t3010-370.html">Теория строения элементарных частиц</a> Вы можете на форуме "Новая Теория".</div>


И все же вопрос был о минимально зафиксированной опытом скорости электрона

Ответ на комментарий №366.

dreamer писал(а):А что, уже прочно и бесповоротно установлено, что электрон, это нечто вроде бильярдного шара-твердое, гладкое

Уважаемый greamer. Сам выдумал, сам сказал, где Вы у меня нашли такое определение электрона.

dreamer писал(а): По моему, как не знали люди с дней Творения,что такое электрон, так и ненамного больше знают сейчас

Электрон имеет массу в 1863 раза меньшую протона, все вещество состоит из протонов и нейтронов имеющих соответственную массу. Масса всего вещества в данном случае, это сила с которой тела притягиваются в нашем случае к Земле. Так вот кроме того как видеть или щупать надо еще и думать и представлять. Вот и подумайте, как может выглядеть в Вашем воображении электрон. В моем воображении это конфетка – гравитационный заряд, завернутая в обвертку – электрический заряд. С уважением, Борис.

Добавлено спустя 40 минут 38 секунд:
Ответ на комментарий №372.

Бахметов Сергей писал(а):И все же вопрос был о минимально зафиксированной опытом скорости электрона

Уважаемый Бахметов Сергей. Считайте, что Вы первый кого заинтересовал этот вопрос. Попробуйте еще раз прочитать мой комментарий №365. С уважением, Борис.

Борис Шевченко писал(а):Уважаемый Бахметов Сергей. Во-первых, не понятно для чего это вообще нужно. Во-вторых, скорость любого тела, в том числе и частицы, всегда определяется в определенной СО. В этом случае можно подобрать такую СО, в которой электрон может находиться в состоянии покоя. И в-третьих, если определять его абсолютную скорость, скорость движения относительно эфира, то это сделать практически не возможно, так как в эфире нет репера относительно которого можно было бы определять его скорость. С уважением, Борис.

Не вдаваясь в дебри СТО и принципы неопределенности (очень кстати удачно оформившие свою несостоятельность законом, что знать одновременно параметры частицы невозможно, "потому что мы не знаем как это сделать") предположим упрощенно:
Точка отсчета угол стола, на столе лежит кусок металла, в котором присутствуют свободные электроны в виде электронного газа, в каждый момент времени электроны этого газа двигаются внутри куска металла хаотично с определенной скоростью. Для грубого упрощения не будем учитывать движение куска металла относительно эфира обусловленное движением галактики, солнца, земли и т.д.
Так вот эти свободные электроны просто так не появились, они вышли из оболочек атомов, соответственно их начальная скорость равна скорости электрона на орбите атома. Уменьшение скорости свободных электронов не возможно без передачи энергии другим частицам, а передача энергии возможна только при поглощении атомом электрона. Но в этом случае при следующем выходе электрона из атома электрон опять будет иметь скорость не ниже чем на орбите атома. Возможно уменьшение скорости электронов при излучении, но вопрос может ли свободный электрон излучать электромагнитную волну остается открытым. Таким образом в куске металла меняется количество свободных электронов, в зависимости от внешних условий, но минимальная скорость электронов не может быть меньше скорость электрона на орбите. Это мое предположение.

Ну собственно вопрос остается тем же какова измеренная минимальная скорость электрона в эксперименте?
Для чего это нужно: cобственно минимальная скорость как и максимальная являются граничными условиями существования частиц, из которых возможно понять их свойства. Понятно что эксперимент по определению минимальной скорости электрона является сложнее определения максимальной скорости, при условии что максимальная скорость не может быть больше скорости света.

Еще одно предположение: "Возможно сила электромагнитного (электрического) взаимодействия зависит именно от этой минимальной скорости электрона. А частицы действую друг на друга посредством электромагнитной волны меняя только вектор движения друг друга. А мы, как сторонний наблюдатель воспринимаем это явление как наличие у элементарных частиц элементарного заряда."

che писал(а):Александр Ховалкин писал(а):
.Свободные электроны в металлах покинули "теоретические орбиты" находятся в состоянии электронного газа...практически без движения

che: Это не верно. Т.к. электроны представляют собой фермионы, то в каждом состоянии с определённым импульсом их может быть не более 2 шт. Поэтому в металле электроны проводимости заполняют все уровни с энергией ниже энергии Ферми, которая своя для каждого металла. Так для меди энергия ферми равна 2*10^-19 Дж, а скорость электрона имеющего такую энергию -- около 6,6*10^5 м/с

Книжку надо читать che. Утверждаете, тогда извольте ссылку на учебник.
Вот выписка:
При объединении атомов в металлический кристалл слабее всего связанные с ядром атома внешние электроны отрываются от атомов (рис. 2). Поэтому в узлах кристаллической решетки металла располагаются положительные ионы, а в пространстве между ними движутся электроны, не связанные с ядрами своих атомов. Эти электроны называются свободными или электронами проводимости. Они совершают хаотическое движение, подобное движению молекул газа. Поэтому совокупность свободных электронов в металлах называют электронным газом.

che писал(а):Александр Ховалкин писал(а):
Токи электронов в цепи постоянного тока также медленно двигаются ... проходят миллиметры в 1 мин
che: Эта скорость конечно зависит от величины тока и для тока в 1 А составляет порядка 1 м/с. Но в данном случае речь идёт не об индивидуальной скорости частиц, а о так называемой дрейфовой скорости, т.е. среднем значении различия скоростей хаотического движения в электронном газе по направлению тока, и в противоположном направлении.

Переведите..., но только с ссылкой на источник в учебнике.
Какова скорость электронов тока?

che писал(а):Александр Ховалкин писал(а):
Искусственно разогнать электрон до скоростей близких к скорости света невозможно.

che: Очень даже возможно и приборов в которых электроны двигаются с такими скоростями -- уйма. В циклических ускорителях действительно образуется весьма мощное т.н. синхротронное излучение рентгеновского диапазона, поэтому подобные ускорители часто используются именно в качестве источников такого излучения. Для получения же рекордных по энергии и качеству пучка показателей создаются линейные ускорители электронов. В них электроны не только не излучают, а наоборот -- ускоряются за счёт поглощения энергии высокочастотных электро-магнитных колебаний в волноводе, вдоль которого они разгоняются.

К академику Лиходеду и другим корифеям теоретической физики, возможно они Вас убедят http://postnauka.ru/themes/bolshoy-adronnyiy-kollayder

Александр Ховалкин писал(а):тогда извольте ссылку на учебник.

Это вещи общеизвестные -- их легко найдёте в любом учебнике по физике твёрдого тела. Учитесь пользоваться поисковиком.

Александр Ховалкин писал(а):К академику Лиходеду и другим корифеям теоретической физики, возможно они Вас убедят

Аргументация по принципу: "В огороде бузина..." не убеждает. Речь шла о возможности ускорения электронов до субсветовых скоростей, а Вы что-то о сверхтяжелых кварках. Ваша ссылка на страничку посвященную БАКу никакого отношения к затронутому вопросу не имеет. Вы что -- действительно этого не понимаете, или специально голову морочите? Наберите лучше в поисковике "линейный ускоритель" или конкретно, "ЛУЭ-2000"

Ответ на комментарий №374.
Уважаемый Бахметов Сергей. У Вас слишком много предположений и ни малейшей попытки попытаться сделать хотя бы приблизительный расчет. Давайте начнем с самого простого, определим линейную скорость вращения электрона на орбите атома водорода, как самого простого для вычисления. Радиус водорода равен 53٠10^-11 см. Энергия потенциала в точке нахождения электрона будет равна E=q/r=4,803٠10^-10/53٠10^-11=0,579. Так как электроны двигаются по линии равных потенциалов, то что бы находиться на этой орбите он должен иметь кинетическую энергию равную энергии этого потенциала. Ек=mV^2/2=9,109٠10^-28٠V^2/2. Приравнивая Е=Ек получим: V^2=1.15/9,109٠10^-28=0,126٠10^28. Отсюда получим, что: V=√0,126٠10^28=0,355٠10^14см/сек или 3,55 км/сек. Будем отталкиваться от этой начальной скорости электрона.
Теперь определимся со свободными электронами. Свободные электроны, это не электроны болтающиеся как цветок в проруби или какой то электронный газ. Свободные электроны это электроны свободно вращающиеся вокруг атома и постоянно переходя от одного атома к другому не прекращая вращение. При подключении напряжения к проводнику потенциал которого превышает потенциал удержания электрона на орбите электроны переходят от вращательного движения к поступательному в сторону большего потенциала.
Теперь определимся, от чего может зависеть скорость движения электронов, учитывая его начальную скорость вращения. Скорость может зависеть от свойства проводника, от сечения проводника, его температуры и приложенного напряжения. Учитывая все эти факторы, скорость движения электронов может меняться от 1мм/сек до 100000 км /сек.
Теперь определимся, почему электроны в основном двигаются по поверхности проводника. Приложенный положительный потенциал не может распространяться внутри проводника, так как там уже действует сильный потенциал от протонов, поэтому внешний потенциал в основном распространяется по поверхности проводника. В этом случае электроны первоначально устремляются к поверхности проводника, сталкиваясь там и теряя значительную часть своей скорости, после чего уже меняют свое направление и движутся вдоль проводника. С уважением, Борис.

Борис Шевченко писал(а):Свободные электроны это электроны свободно вращающиеся вокруг атома и постоянно переходя от одного атома к другому не прекращая вращение.

Ага! А ещё: Свободный человек -- это человек свободно находящийся в рабстве у хозяина и постоянно переходя от одного хозяина к другому не прекращая быть рабом.
Электроны проводимости в металле находятся в состояниях с определённым значением импульса. А определённое значение импульса, в соответствии с соотношением неопределённостей, не позволяет говорить об определённой локализации. Например в пределах определённого атома.

Борис Шевченко писал(а):электроны в основном двигаются по поверхности проводника

Кто Вам сказал такое? Возможно Вы имеете в виду скин-эффект? Но к рассматриваемой теме он имеет лишь косвенное отношение.

Уважаемый Борис

предположим что Ваш расчет верен (спорить с этим не буду) но с чего Вы взяли что электроны на поверхности проводника должны терять свою скорость, это чем то измерено или просто предположение.
согласен что скорость электрона (электронный газ в металле) равна скорости электрона на орбите атома плюс скорость электрона от внешнего воздействия (приложенное напряжение).
Можете объяснить причину почему электроны теряют скорость, кому передают кинетическую энергию, на основании каких опытов следует такой вывод?
Но главный вопрос так и остался без ответа - какова измеренная минимальная скорость электрона, а не теоретически предсказанная.
Это действительно сложный вопрос, так как сказки современной физики уже давно не опираются на реально полученные данные из опыта, а выводят выводы на основаниях выводов и предположении. Вот такая туфтология от которой хочется уйти.
Не думайте что я придираюсь, но во всем должен быть физический смысл.

Добавлено спустя 9 минут 21 секунду:

che писал(а):Ага! А ещё: Свободный человек -- это человек свободно находящийся в рабстве у хозяина и постоянно переходя от одного хозяина к другому не прекращая быть рабом.
Электроны проводимости в металле находятся в состояниях с определённым значением импульса. А определённое значение импульса, в соответствии с соотношением неопределённостей, не позволяет говорить об определённой локализации. Например в пределах определённого атома.

Уважаемый CHE почему уравнение Шредингера так Вам запутало мозги.
Ну представте не элементарные частицы а два яблока, разве в обычной жизни Вы скажите что мы не можем определить положение одного яблока относительно другого. Так и в микромире мы такую фразу можем сказать только в одном случае, если мы не знаем как описать процесс. То есть расписаться в своем незнании. Что и было сделано физиками. А современное поколение не разбираясь в сути продолжает рассказывать сказки.
Основной принцип становится таким: "Я не знаю как это происходит, значит надо утвердить закон по которому это происходить не может".
Без обид мы так скоро поверим в магию.

Ответ на комментарий №378.

che писал(а):Ага! А ещё: Свободный человек -- это человек свободно находящийся в рабстве у хозяина и постоянно переходя от одного хозяина к другому не прекращая быть рабом.

Уважаемый che. Абсолютно точно, только не рабом, а электроном.

che писал(а):Электроны проводимости в металле находятся в состояниях с определённым значением импульса. А определённое значение импульса, в соответствии с соотношением неопределённостей, не позволяет говорить об определённой локализации. Например в пределах определённого атома.

И здесь все правильно, так как ни кто против этого не возражал.

che писал(а):Возможно Вы имеете в виду скин-эффект? Но к рассматриваемой теме он имеет лишь косвенное отношение.

Я сказал то, что сказал. Так как потенциал приложенного напряжения в основном распространяется, по поверхности проводника, то и основной ток течет по поверхности проводника. С уважением, Борис.