Corpuscular theory: tswvyim, tus sau, cov hauv paus ntsiab lus thiab kev suav

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Corpuscular theory: tswvyim, tus sau, cov hauv paus ntsiab lus thiab kev suav
Corpuscular theory: tswvyim, tus sau, cov hauv paus ntsiab lus thiab kev suav
Anonim

Lub teeb yog dab tsi? Cov lus nug no tau txaus siab rau tib neeg hauv txhua lub hnub nyoog, tab sis tsuas yog nyob rau xyoo pua 20th ntawm peb lub sijhawm nws muaj peev xwm qhia tau ntau yam txog qhov xwm txheej no. Kab lus no yuav tsom mus rau lub corpuscular txoj kev xav ntawm lub teeb, nws qhov zoo thiab qhov tsis zoo.

Los ntawm cov kws tshawb fawb thaum ub mus rau Christian Huygens thiab Isaac Newton

Qee cov pov thawj uas tau muaj sia nyob rau peb lub sijhawm hais tias tib neeg pib xav txog qhov pom kev hauv tebchaws Iziv thaum ub thiab tim Nkij teb chaws. Thaum xub thawj nws ntseeg tias cov khoom emit dluab ntawm lawv tus kheej. Thaum kawg, nkag mus rau hauv tib neeg lub qhov muag, tsim lub tswv yim ntawm kev pom ntawm cov khoom.

Tom qab ntawd, thaum lub sijhawm tsim kev xav hauv tebchaws Greece, txoj kev xav tshiab ntawm Aristotle tau tshwm sim, uas ntseeg tias txhua tus neeg tawm qee lub rays ntawm lub qhov muag, ua tsaug rau qhov nws tuaj yeem "xav" yam khoom.

Lub Hnub Nyoog Nruab Nrab tsis tau coj qhov tseeb rau qhov teeb meem hauv kev xav, kev ua tiav tshiab tsuas yog tuaj nrog Renaissance thiab kev hloov pauv hauv kev tshawb fawb. Tshwj xeeb, nyob rau hauv lub thib ob ib nrab ntawm lub xyoo pua 17th, ob qho tag nrho opposite theories tshwm sim, uas nrhiav rau.piav qhia txog qhov tshwm sim cuam tshuam nrog lub teeb. Peb tab tom tham txog yoj txoj kev xav ntawm Christian Huygens thiab txoj kev xav corpuscular ntawm Isaac Newton.

Huygens thiab Newton
Huygens thiab Newton

Txawm tias qee qhov kev vam meej ntawm yoj txoj kev xav, nws tseem muaj ntau qhov tsis txaus ntseeg:

  • ntseeg tias lub teeb nthuav dav hauv ether, uas tsis tau pom los ntawm leej twg;
  • qhov hloov pauv ntawm cov nthwv dej txhais tau tias ether yuav tsum yog qhov nruab nrab.

Muab rau hauv tus account cov kev tsis txaus no, thiab kuj tau muab txoj cai loj ntawm Newton thaum lub sijhawm ntawd, txoj kev xav ntawm cov khoom-corpuscles tau txais kev pom zoo hauv lub voj voog ntawm cov kws tshawb fawb.

Lub ntsiab lus ntawm lub cev kev xav ntawm lub teeb

Newton lub tswv yim yog qhov yooj yim li sai tau: yog tias txhua lub cev thiab cov txheej txheem nyob ib puag ncig peb tau piav qhia los ntawm cov cai ntawm kev siv tshuab ua haujlwm, uas lub cev ntawm qhov kawg nkaus koom nrog, ces lub teeb kuj yog cov khoom me me los yog cov corpuscles. Lawv txav mus rau hauv qhov chaw ntawm ib qho kev ceev, yog tias lawv ntsib qhov teeb meem, lawv raug cuam tshuam los ntawm nws. Qhov kawg, piv txwv li, piav qhia qhov muaj nyob ntawm tus duab ntxoov ntxoo ntawm ib qho khoom. Cov tswv yim no hais txog lub teeb mus txog thaum pib ntawm lub xyoo pua 19th, uas yog, txog 150 xyoo.

Nws yog qhov nthuav kom nco ntsoov tias Lomonosov siv Newtonian corpuscular txoj kev xav nyob rau hauv nruab nrab ntawm lub xyoo pua 18th los piav qhia tus cwj pwm ntawm cov pa roj carbon monoxide, uas tau piav qhia hauv nws txoj haujlwm "Cov ntsiab lus ntawm lej Chemistry". Lomonosov suav hais tias yog cov pa roj los ntawm cov khoom corpuscle.

Newtonian txoj kev xav tau piav qhia dab tsi?

Reflection thiab refraction ntawm lub teeb
Reflection thiab refraction ntawm lub teeb

Cov lus qhia txog lub teeb uaib kauj ruam loj hauv kev nkag siab nws qhov xwm txheej. Newton txoj kev xav ntawm corpuscles tau piav qhia txog qhov tshwm sim hauv qab no:

  1. Rectilinear propagation ntawm lub teeb nyob rau hauv ib homogeneous nruab nrab. Tseeb tiag, yog tias tsis muaj sab nraud quab yuam ua rau lub cev txav ntawm lub teeb, ces nws lub xeev tau piav qhia tau zoo los ntawm thawj Newtonian txoj cai ntawm classical mechanics.
  2. Qhov tshwm sim ntawm kev xav. Kev sib tsoo ntawm ob qhov kev tshaj tawm, lub corpuscle muaj kev sib tsoo kiag li elastic, vim nws qhov kev hloov pauv ntawm lub zog yog khaws cia, thiab nws tus kheej tau cuam tshuam ntawm lub kaum sab xis sib npaug ntawm lub kaum sab xis ntawm qhov xwm txheej.
  3. Qhov tshwm sim ntawm kev cuam tshuam. Newton ntseeg tias nkag mus rau hauv daim Denser nruab nrab los ntawm qhov tsis tshua muaj dej (piv txwv li, lub cortralcle accelerates vim yog cov molecules ntawm cov tuab neeg nruab nrab. Qhov kev nrawm no ua rau muaj kev hloov pauv hauv nws txoj kev mus ze rau qhov qub, uas yog, pom muaj qhov cuam tshuam refraction.
  4. Lub hav zoov ntawm paj. Tus tsim ntawm txoj kev xav ntseeg tias txhua qhov pom xim sib haum rau nws tus kheej "xim" corpuscle.

Teeb meem ntawm qhov kev xav tau hais thiab rov qab mus rau Huygens lub tswv yim

Lawv pib tshwm sim thaum pom cov teeb pom kev cuam tshuam tshiab. Qhov tseem ceeb yog diffraction (deviation los ntawm lub rectilinear propagation ntawm lub teeb thaum ib tug beam hla ib tug slit) thiab cuam tshuam (qhov tshwm sim ntawm Newton lub nplhaib). Nrog rau kev tshawb pom ntawm cov khoom ntawm lub teeb, physicists nyob rau hauv lub xyoo pua 19th tau pib nco txog kev ua haujlwm ntawm Huygens.

Wave Diffraction thiab cuam tshuam
Wave Diffraction thiab cuam tshuam

Nyob rau hauv tib lub xyoo pua 19th, Faraday thiab Lenz tau tshawb xyuas cov khoom ntawm alternating hluav taws xob (sib nqus) teb, thiabMaxwell tau ua raws li cov lus qhia sib xws. Raws li qhov tshwm sim, nws tau ua pov thawj tias lub teeb yog electromagnetic transverse nthwv dej, uas tsis tas yuav ether rau nws lub neej, txij li cov teb uas tsim nws ib leeg nyob rau hauv tus txheej txheem ntawm propagation.

Kev tshawb pom tshiab ntsig txog lub teeb thiab Max Planck lub tswv yim

Nws yuav zoo li Newton txoj kev xav corpuscular twb tau faus tag lawm, tab sis thaum pib ntawm lub xyoo pua 20th cov txiaj ntsig tshiab tshwm sim: nws hloov tawm tias lub teeb tuaj yeem "rub tawm" electrons los ntawm qhov teeb meem thiab tawm dag zog rau lub cev thaum nws ntog rau lawv. Cov phenomena no, uas ib tug incomprehensible spectrum ntawm ib tug dub lub cev tau ntxiv, lub yoj txoj kev xav tau tig los ua tsis muaj zog los piav qhia.

Cov tshuaj tau pom los ntawm Max Planck. Nws tau hais tias lub teeb cuam tshuam nrog cov atoms ntawm cov teeb meem hauv daim ntawv me me, uas nws hu ua photons. Lub zog ntawm photon tuaj yeem txiav txim siab los ntawm cov qauv:

E=hv.

Qhov twg v - photon zaus, h - Planck qhov tsis tu ncua. Max Planck, ua tsaug rau lub tswv yim ntawm lub teeb, tau tsim lub hauv paus rau kev txhim kho quantum mechanics.

Max Planck
Max Planck

Siv Planck lub tswv yim, Albert Einstein piav qhia qhov tshwm sim ntawm cov nyhuv photoelectric hauv xyoo 1905, Niels Bohr - xyoo 1912 muab qhov laj thawj rau atomic emission thiab absorption spectra, thiab Compton - xyoo 1922 pom cov nyhuv uas tam sim no dais nws lub npe. Tsis tas li ntawd, txoj kev xav ntawm kev sib raug zoo tsim los ntawm Einstein tau piav qhia txog lub luag haujlwm ntawm lub ntiajteb txawj nqus hauv kev sib txawv los ntawm kev nthuav tawm ntawm kab ntawm lub teeb.

Yog li, txoj haujlwm ntawm cov kws tshawb fawb ntawm lub xyoo pua 20th thaum ntxov tau txhawb Newton lub tswv yim txoglub teeb nyob rau hauv lub xyoo pua 17th.

Corpuscular-wave theory of light

Photon qauv
Photon qauv

Lub teeb yog dab tsi? Puas yog particle lossis nthwv dej? Thaum lub sij hawm nws propagation, txawm nyob rau hauv ib tug nruab nrab los yog nyob rau hauv airless qhov chaw, lub teeb qhia lub zog ntawm ib tug yoj. Thaum nws cuam tshuam nrog cov teeb meem raug txiav txim siab, nws coj zoo li cov khoom siv. Yog li ntawd, tam sim no, hais txog lub teeb, nws yog kev cai los tham txog lub dualism ntawm nws cov khoom, uas tau piav nyob rau hauv lub moj khaum ntawm lub corpuscular-yoj txoj kev xav.

Ib lub teeb ntawm lub teeb - ib qho photon tsis muaj nqi lossis loj thaum so. Nws cov yam ntxwv tseem ceeb yog lub zog (lossis zaus, uas yog tib yam, yog tias koj them sai sai rau cov lus qhia saum toj no). Lub photon yog ib qho khoom siv hluav taws xob quantum, zoo li cov khoom siv hluav taws xob (electron, proton, neutron), yog li nws muaj lub zog, zoo li nws yog ib feem, tab sis nws tsis tuaj yeem nyob hauv cheeb tsam (txiav txim siab qhov kev sib koom ua ke), xws li yog tias nws yog ib qho. yoj.

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