Hnub no peb yuav mob siab rau kev sib tham txog qhov tshwm sim zoo li lub teeb siab. Xav txog qhov chaw ntawm qhov kev tshawb pom thiab qhov tshwm sim rau kev tshawb fawb.
Teeb thiab xim
Txoj kev paub tsis meej ntawm tib neeg lub peev xwm tau txhawj xeeb rau tib neeg txij li thaum ub. Qhov muag pom li cas? Vim li cas cov xim muaj? Dab tsi yog vim li cas lub ntiaj teb yog li peb pom? Tus neeg yuav pom deb npaum li cas? Kev sim nrog lub hnub ci tawg rau hauv ib lub spectrum tau ua los ntawm Newton hauv xyoo pua 17th. Nws kuj tau tso lub hauv paus rau kev ua lej nruj rau ntau qhov tsis sib xws uas thaum lub sijhawm ntawd paub txog lub teeb. Thiab Newtonian txoj kev xav tau kwv yees ntau: piv txwv li, kev tshawb pom uas tsuas yog quantum physics tau piav qhia (qhov deflection ntawm lub teeb nyob rau hauv lub gravitational teb). Tab sis lub physics ntawm lub sijhawm ntawd tsis paub thiab tsis to taub qhov tseeb ntawm lub teeb.
Wave or particle
Txij thaum cov kws tshawb fawb thoob ntiaj teb pib nkag mus rau hauv lub ntsiab lus ntawm lub teeb, tau muaj kev sib cav: dab tsi yog hluav taws xob, nthwv dej lossis ib qho (corpuscle)? Qee qhov tseeb (refraction, reflection thiab polarization) tau lees paub thawj txoj kev xav. Lwm tus (rectilinear propagation nyob rau hauv tsis muaj obstacles, lub teeb siab) - thib ob. Txawm li cas los xij, tsuas yog quantum physics tuaj yeem ua kom qhov kev tsis sib haum xeeb no los ntawm kev sib txuas ob lub qauv rau hauv ib qho.dav dav. Lub corpuscular-yoj txoj kev xav hais tias txhua qhov microparticle, suav nrog photon, muaj ob qho tib si ntawm nthwv dej thiab cov khoom. Ntawd yog, quantum ntawm lub teeb muaj cov yam ntxwv xws li zaus, amplitude thiab wavelength, nrog rau lub zog thiab qhov hnyav. Cia peb npaj tam sim ntawd: photons tsis muaj qhov so. Ua ib tug quantum ntawm electromagnetic teb, lawv nqa lub zog thiab loj xwb nyob rau hauv tus txheej txheem ntawm kev txav. Qhov no yog lub ntsiab lus ntawm lub tswvyim ntawm "lub teeb". Physics tam sim no tau piav qhia nws kom txaus.
wavelength thiab zog
Nyob saum lub tswvyim ntawm "yoj lub zog" tau hais. Einstein ua pov thawj tias lub zog thiab huab hwm coj yog cov ntsiab lus zoo ib yam. Yog tias photon nqa lub zog, nws yuav tsum muaj huab hwm coj. Txawm li cas los xij, lub quantum ntawm lub teeb yog ib qho "cunning" particle: thaum lub photon tsoo nrog ib qho kev cuam tshuam, nws tso tag nrho nws lub zog rau qhov teeb meem, dhau los ua nws thiab poob nws tus kheej lub ntsiab lus. Nyob rau tib lub sijhawm, qee qhov xwm txheej (xws li cua sov, piv txwv li) tuaj yeem ua rau yav dhau los tsaus ntuj thiab ntsiag to sab hauv ntawm cov hlau thiab cov pa hluav taws xob kom tawm lub teeb. Lub zog ntawm photon, qhov tshwm sim ncaj qha ntawm qhov muaj huab hwm coj, tuaj yeem txiav txim siab siv lub siab ntawm lub teeb. Cov kev sim ntawm Lebedev, tus kws tshawb fawb los ntawm Russia, ua pov thawj qhov tseeb qhov tseeb.
Lebedev txoj kev sim
Tus kws tshawb fawb Lavxias Petr Nikolaevich Lebedev hauv xyoo 1899 tau ua qhov kev sim hauv qab no. Nyob rau ntawm ib tug nyias nyiaj xov nws dai ib tug crossbar. Rau qhov kawg ntawm tus ntoo khaub lig, tus kws tshawb fawb txuas ob daim hlau ntawm tib yam khoom. Cov no yog nyiaj ntawv nyiaj, thiab kub, thiab txawm mica. Yog li, ib hom nplai tau tsim. Tsuas yog lawv ntsuas qhov hnyav tsis yog ntawm cov load uas nias los ntawm saum toj no, tab sis ntawm cov load uas nias los ntawm sab ntawm txhua daim hlau. Lebedev muab tag nrho cov qauv no nyob rau hauv ib lub iav npog kom cov cua thiab random fluctuations nyob rau hauv huab cua ceev yuav tsis cuam tshuam rau nws. Ntxiv mus, kuv xav sau tias nws tsim lub tshuab nqus tsev hauv qab lub hau. Tab sis lub sijhawm ntawd, txawm tias qhov nruab nrab lub tshuab nqus tsev tsis tuaj yeem ua tiav. Yog li peb hais tias nws tsim ib qho chaw tsis tshua muaj neeg nyob hauv qab iav npog. Thiab alternated illuminated ib phaj, tawm hauv qhov ntxoov ntxoo. Tus nqi ntawm lub teeb qhia rau ntawm qhov chaw tau txiav txim siab ua ntej. Los ntawm lub kaum sab xis deflection, Lebedev txiav txim siab tias lub zog twg kis tau lub teeb mus rau daim phiaj.
Formula rau kev txiav txim siab ntawm hluav taws xob hluav taws xob hluav taws xob ntawm qhov teeb meem ntawm kab teeb
Cia thawj piav tias "lub caij nplooj zeeg ib txwm muaj" yog dab tsi? Lub teeb yog qhov teeb meem ntawm ib qho chaw ib txwm yog tias nws raug coj ncaj qha rau ntawm qhov chaw. Qhov no ua rau muaj kev txwv rau qhov teeb meem: qhov saum npoo yuav tsum du zoo kawg nkaus, thiab cov kab hluav taws xob yuav tsum raug coj los ua kom raug. Hauv qhov no, lub teeb siab yog xam los ntawm cov qauv:
p=(1-k+ρ)I/c, qhov twg
k yog qhov xa tawm, ρ yog qhov cuam tshuam kev cuam tshuam, Kuv yog qhov kev siv ntawm qhov teeb meem teeb pom kev zoo, c yog qhov ceev ntawm lub teeb hauv lub tshuab nqus tsev.
Tab sis, tej zaum, tus nyeem ntawv twb tau twv tias qhov kev sib xyaw ua ke zoo tshaj plaws tsis muaj nyob. Txawm hais tias qhov zoo tshaj plaws saum npoo tsis raug coj mus rau hauv tus account, nws yog qhov nyuaj rau kev teeb tsa qhov xwm txheej ntawm lub teeb nruj me ntsis perpendicular.
Formula rauKev txiav txim siab ntawm hluav taws xob hluav taws xob thaum nws ntog ntawm lub kaum ntse ntse
Lub siab ntawm lub teeb ntawm daim iav saum npoo ntawm lub kaum sab xis yog suav nrog cov qauv sib txawv uas twb muaj cov ntsiab lus ntawm vectors:
p=ω ((1-k)i+ρi')cos ϴ
Tus nqi p, kuv, kuv yog vectors. Hauv qhov no, k thiab ρ, ib yam li hauv cov qauv dhau los, yog qhov sib kis thiab kev cuam tshuam, raws li. Cov nqi tshiab txhais tau tias cov hauv qab no:
- ω - ntim ntom ntom ntawm hluav taws xob hluav taws xob;
- i thiab kuv yog chav vectors uas qhia cov kev taw qhia ntawm qhov xwm txheej thiab kev cuam tshuam ntawm lub teeb (lawv teeb cov lus qhia uas yuav tsum tau ntxiv dag zog);
- ϴ - lub kaum sab xis mus rau qhov qub uas lub teeb ray ntog (thiab, raws li, yog reflected, txij li saum npoo yog mirrored).
Qhia rau tus nyeem ntawv tias qhov ib txwm yog perpendicular rau saum npoo, yog li yog tias qhov teeb meem tau muab lub kaum sab xis ntawm lub teeb rau saum npoo, ces ϴ yog 90 degrees rho tawm tus nqi muab.
Kev siv hluav taws xob hluav taws xob hluav taws xob siab tshwm sim
Ib tug menyuam kawm ntawv uas kawm physics pom ntau yam qauv, tswvyim thiab qhov tshwm sim tho txawv. Vim hais tias, raws li txoj cai, tus kws qhia ntawv qhia qhov theoretical, tab sis tsis tshua muaj peev xwm muab piv txwv ntawm cov txiaj ntsig ntawm qee yam tshwm sim. Cia peb tsis txhob cem tus kws cob qhia tsev kawm ntawv rau qhov no: lawv raug txwv los ntawm txoj haujlwm, thaum lub sijhawm kawm koj yuav tsum tau qhia cov khoom siv dav dav thiab tseem muaj sijhawm los tshuaj xyuas cov tub ntxhais kawm kev paub.
Txawm li cas los xij, qhov khoom ntawm peb txoj kev kawm muaj ntau heevCov ntawv thov nthuav:
- Tam sim no yuav luag txhua tus tub ntxhais kawm hauv chav kuaj ntawm nws lub tsev kawm ntawv tuaj yeem rov ua dua Lebedev qhov kev sim. Tab sis tom qab ntawd qhov coincidence ntawm kev sim cov ntaub ntawv nrog theoretical xam yog ib tug tiag tiag breakthrough. Qhov kev sim, ua thawj zaug nrog 20% yuam kev, tso cai rau cov kws tshawb fawb thoob ntiaj teb los tsim ib ceg tshiab ntawm physics - quantum optics.
- Kev tsim cov khoom siv hluav taws xob siab (piv txwv li, rau irradiation ntawm ntau yam tshuaj) los ntawm kev ua kom cov yeeb yaj kiab nyias nrog lub laser pulse.
- Muab rau hauv tus account lub siab ntawm cov hluav taws xob hluav taws xob ntawm lub hnub nyob rau saum npoo ntawm cov khoom nyob ze ntawm lub ntiaj teb, suav nrog cov satellites thiab chaw nres tsheb, tso cai rau koj kho lawv lub orbit nrog qhov tseeb dua thiab tiv thaiv cov cuab yeej no los ntawm kev poob rau lub ntiaj teb.
Cov ntawv thov saum toj no muaj tam sim no hauv ntiaj teb tiag. Tab sis kuj tseem muaj cov cib fim uas tseem tsis tau paub txog, vim tias cov thev naus laus zis ntawm noob neej tseem tsis tau mus txog qib uas yuav tsum tau ua. Ntawm lawv:
- Hnub ci sail. Nrog nws cov kev pab, nws yuav muaj peev xwm txav tau cov loads loj heev nyob ze-Lub Ntiaj Teb thiab txawm nyob ze-hnub qhov chaw. Lub teeb muab me me impulse, tab sis nrog txoj cai txoj hauj lwm ntawm lub nkoj ntawm lub nkoj, lub acceleration yuav tas li. Thaum tsis muaj kev sib txhuam, nws txaus kom nce nrawm thiab xa khoom mus rau qhov xav tau ntawm lub hnub ci system.
- Photonic cav. Cov thev naus laus zis no, tej zaum, yuav tso cai rau tus neeg kom kov yeej qhov kev nyiam ntawm nws lub hnub qub thiab ya mus rau lwm lub ntiaj teb. Qhov txawv ntawm lub hnub ci sail yog tias ib qho khoom tsim tawm, piv txwv li, ib qho thermonuclear, yuav tsim lub hnub ci pulses.engine.
