Почему одинокий электрон не может излучать.

[AK III]

В теме "Может ли свет иметь импульс?" мы пришли к выводу, что если у света есть импульс, то одинокая частица его поглотить не может - будут нарушены законы сохранения - а только рассеять.
Но у этого вывода есть двойственный: если частица не может поглотить фотон, то и испустить она его также не может.

И снова распишем уранение для энергии и импульса:
Пусть V-скорость частицы, M-масса частицы, u - добавочная скорость частицы (после якобы испускания фотона), p-импульс света ,E - энергия света
После излучения, импульс частицы станет: M(V+u) = MV+p
Енергия: M(V+u)^2/2 = MV^2/2 + MVu + Mu^2/2 = MV^2/2 + E
E = MVu + Mu^2/2
Разделим на Mu = p:

E/p = V + u/2

Энергия фотона делить на импульс фотона, предположим равна константе и равна скорости света.
V + u/2 = С
u=(C-V)*2

Итак, если V<C то после испускания фотона скорость частицы только возрастет и станет равной V+u = 2C-V - больше C.

Итак излучать, если скорость частицы меньше C, одинокая частица не может.

А может она излучать только если её скорость больше C (Излучение Черенкова).

(Но это при условии , что E/p = C)

[Фёдор Менде]

В теме "Может ли свет иметь импульс?" мы пришли к выводу, что если у света есть импульс, то одинокая частица его поглотить не может - будут нарушены законы сохранения - а только рассеять.
Но у этого вывода есть двойственный: если частица не может поглотить фотон, то и испустить она его также не может.

И снова распишем уранение для энергии и импульса:
Пусть V-скорость частицы, M-масса частицы, u - добавочная скорость частицы (после якобы испускания фотона), p-импульс света ,E - энергия света
После излучения, импульс частицы станет: M(V+u) = MV+p
Енергия: M(V+u)^2/2 = MV^2/2 + MVu + Mu^2/2 = MV^2/2 + E
E = MVu + Mu^2/2
Разделим на Mu = p:

E/p = V + u/2

Энергия фотона делить на импульс фотона, предположим равна константе и равна скорости света.
V + u/2 = С
u=(C-V)*2

Итак, если V<C то после испускания фотона скорость частицы только возрастет и станет равной V+u = 2C-V - больше C.

Итак излучать, если скорость частицы меньше C, одинокая частица не может.

А может она излучать только если её скорость больше C (Излучение Черенкова).

(Но это при условии , что E/p = C)

Да выбросите Вы эти фотоны. Это бред квантовой механики. Одинокий электрон не может излучать по той причине, что у него нет запаса потенциальной энергии, которую он может иметь только в паре с протоном.

[AK III]

Да выбросите Вы эти фотоны. Это бред квантовой механики. Одинокий электрон не может излучать по той причине, что у него нет запаса потенциальной энергии, которую он может иметь только в паре с протоном.

Да это я так.
Фотон - в смысле импульс света.
А дополнительное подтверждение - никогда не лишнее.
Если какой-то факт подтвержден с разных позиций - то он считай доказан.
Я вот все жду, что кто-то запишет это же уравнение с релятивистскими поправками для энергии, а то мне лень ...
(надо всегда все рассматривать с разных точек зрения)

[Stranger]

Давайте, я вам отвечу, в виде исключения, так как участвовал и в дискуссии в упрмянутой вами теме. Модератор ветки, если захочет, удалит мое сообщение, т.к. как не желает моего участия в ветке.
В вакууме действительно, для процессов "излучения - поглощения" электроном фотона не выполняются законы сохранения энергии-импульса. В результате, в вакууме свободный электрон не может ни поглотить, ни излучить фотон.
  Когда электрон распространяется в веществе, то законы сохранения энергии - импульса уже могут удовлетворяться, если диэлектрическая проницаемость среды (epsilon) больше единицы. В формулах законов сохранения энергии-импульса,  в случае электрона и фотона в среде,  связь частоты и волнового ветора (энергии и импульса фотона) другая  
|p_фотона|=E_фотона x(epsilon)^{1/2}/c  (в случае вакуума диэлектрическая проницаемость равна единице и все вернется к рассмотренному тогда случаю). За счет появления в уравнениях для законов сохранения диэлектрической проницаемости,  они теперь могут выполняться (черенковское излучение и поглощение света в среде).  
  В частном случае, когда импульс фотона много меньше импульса электрона, из законов сохранения получается  классическое условие Черенкова для излучения omega - k v cos(Theta) =0 (k =k_вакуумное (epsilon)^{1/2}).  Отсюда следует, что для "поглощения - излучения"  скорость электрона должна быть больше фазовой скорости электромагнитной волны в среде (которая равна c/(epsilon)^{1/2}).

Квантовую поправку к черенковскому условию, получающуюся из законов сохранения в этом предельном я опустил (она мала в этом предельном случае, хотя и играть большую  роль  в индуцировнном черенковском излучении - Черенковском ЛСЭ). Эта поправка имеет разные знаки для излучения и поглощения.    

[AK III]

 В частном случае, когда импульс фотона много меньше импульса электрона, из законов сохранения получается  классическое условие Черенкова для излучения omega - k v cos(Theta) =0 (k =k_вакуумное (epsilon)^{1/2}).  Отсюда следует, что для "поглощения - излучения"  скорость электрона должна быть больше фазовой скорости электромагнитной волны в среде (которая равна c/(epsilon)^{1/2}).

Ага , следовательно, можно предполагать как должен быть объяснен факт наличия полос поглощения/излучения атома в модели вращающегося вокруг ядра электрона.
Видимо, условия там таковы, что ,на избранных орбитах, законы сохранения не позволяют электрону излучать , поскольку у электрона там недостаточна скорость.
Т.е. электрон ,падая на ядро, излучает , пока не достигнет стабильной орбиты, где скорость света превышает его собственную и там он излучать перестаёт.

На этой же орбите электрон настроен в резонанс с некоторой частотой , поэтому особенно хорошо поглощает энергию света именно этой частоты.

Скорее всего и ниже стабильной орбиты - все орбиты стабильны - т.е. скорость света у ядра больше.
(Может поэтому нейтрино в эксперименте смог развить скорость большую скорости света в вакууме - скорость света в ядрах атомов больше чем в вакууме)

[Stranger]

Вот я выписал вам исходные законы сохранения для случая излучения - поглощения кванта электроном в среде,из которого в предельном случае получается черенковское условие:
{m^2 c^2 + p^2 c^4}^{1/2}={m^2 c^2 + (p -+ _h k)^2 c^4}^{1/2}+-_h omega
При этом надо учитывать, что:
|k|=omega (epsilon)^{1/2}/c
Жирные буквы - ветора.
+- и -+ - это разные варианты для излучения и поглощения,  _h - так называемая "перечеркнутая" постоянная планка

[Stranger]

Ага , следовательно, можно предполагать как должен быть объяснен факт наличия полос поглощения/излучения атома в модели вращающегося вокруг ядра электрона.
Видимо, условия там таковы, что ,на избранных орбитах, законы сохранения не позволяют электрону излучать , поскольку у электрона там недостаточна скорость.
Т.е. электрон ,падая на ядро, излучает , пока не достигнет стабильной орбиты, где скорость света превышает его собственную и там он излучать перестаёт.

На этой же орбите электрон настроен в резонанс с некоторой частотой , поэтому особенно хорошо поглощает энергию света именно этой частоты.

Скорее всего и ниже стабильной орбиты - все орбиты стабильны - т.е. скорость света у ядра больше.
(Может поэтому нейтрино в эксперименте смог развить скорость большую скорости света в вакууме - скорость света в ядрах атомов больше чем в вакууме)

В поле ядра электрон уже "не свободен" (не движется равномерно и прямолинейно, адвижется по орбите с изменяющимся вектором скорости), механизм излучения не черенковский, а тормозной (тормозное излучение) и для излучения в таких условиях не требуется равенство скорости электрона скорости света

[AK III]

В поле ядра электрон уже "не свободен" (не движется равномерно и прямолинейно, адвижется по орбите с изменяющимся вектором скорости), механизм излучения не черенковский, а тормозной (тормозное излучение) и для излучения в таких условиях не требуется равенство скорости электрона скорости света

Да но и при тормозном излучении обязаны выполняться законы сохранения.
Очевидно, что излучение при скорости меньшей C становиться возможным, если электрон часть своего импульса отдаёт (или получает) от другой частицы.
Но если электрон находится на круговой орбите, то импульс он передать/получить ядру не может, поскольку сила взаимодействия перпендикулярна вектору скорости и ,в соответствии с законами сохранения, излучать на такой орбите электрон не может (если только не движется со скоростью света в среде).

[Фёдор Менде]

Вот я выписал вам исходные законы сохранения для случая излучения - поглощения кванта электроном в среде,из которого в предельном случае получается черенковское условие:
{m^2 c^2 + p^2 c^4}^{1/2}={m^2 c^2 + (p -+ _h k)^2 c^4}^{1/2}+-_h omega
При этом надо учитывать, что:
|k|=omega (epsilon)^{1/2}/c
Жирные буквы - ветора.
+- и -+ - это разные варианты для излучения и поглощения,  _h - так называемая "перечеркнутая" постоянная планка

Прежде чем рассказывать сказки о фотонах почитайте http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=165299.0 .

[Stranger]

Да но и при тормозном излучении обязаны выполняться законы сохранения.
Очевидно, что излучение при скорости меньшей C становиться возможным, если электрон часть своего импульса отдаёт (или получает) от другой частицы.
Но если электрон находится на круговой орбите, то импульс он передать/получить ядру не может, поскольку сила взаимодействия перпендикулярна вектору скорости и ,в соответствии с законами сохранения, излучать на такой орбите электрон не может (если только не движется со скоростью света в среде).

Заряженная частица, движущаяся по круговой орбите в классике всегда излучает и на малых скоростях, гораздо меньших скорости света. Это хорошо известный факт описанный и изученный как теоретически, так и экспериментально. Это один из частных тормозного излучения: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%B7%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%B8%D0%B7%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5
Как хорошо известно для электрона, движущегося во внешнем поле (в данном случае поле ядра), закон сохранения импульса  уже не выполняется (вектор импульса электрона все вермя меняется). Естественно, общий импульс всей замкнутой системы приэтом "ядро + электрон" сохраняется.

[AK III]

Заряженная частица, движущаяся по круговой орбите в классике всегда излучает и на малых скоростях, гораздо меньших скорости света. Это хорошо известный факт описанный и изученный как теоретически, так и экспериментально. Это один из частных тормозного излучения: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%B7%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%B8%D0%B7%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

Это в макро-физике, когда импульс электрона и импульс источника поля невозможно проследить и учесть.
В атоме же все по другому, там надо учитывать импульсы электрона, ядра и света и эти импульсы запрещают электрону излучать, поскольку у света есть собственный импульс, а взять его только у электрона свет не может, он мог бы взять этот импульс у ядра, но только посредством электрона (ядро передает импульс электрону а тот свету) но когда электрон движется по кругу - это невозможно.

[Фёдор Менде]

Заряженная частица, движущаяся по круговой орбите в классике всегда излучает и на малых скоростях, гораздо меньших скорости света. Это хорошо известный факт описанный и изученный как теоретически, так и экспериментально. Это один из частных тормозного излучения: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%B7%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%B8%D0%B7%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

Stranger, ты что читать разучился, читай http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=165299.0 , да внимательно читай!!!

[Stranger]

Это в макро-физике, когда импульс электрона и импульс источника поля невозможно проследить и учесть.
В атоме же все по другому, там надо учитывать импульсы электрона, ядра и света и эти импульсы запрещают электрону излучать, поскольку у света есть собственный импульс, а взять его только у электрона свет не может, он мог бы взять этот импульс у ядра, но только посредством электрона (ядро передает импульс электрону а тот свету) но когда электрон движется по кругу - это невозможно.

В классической физике, исходя из классических уравнений Максвелла и уравнений движения зарядов в поле ЭМ, электрон на круговой орбите будет излучать всегда, пока не потеряет энергию и не "упадет" на ядро.
   Квантово - электродинамические уравнения тоже прекрасно описывают тормозное излучение электрона пролетающего в поле ядра - это очень хорошо изученная проблемма. Особенно просто все получается, когда взаимодействие ядра с электроном можно учитывать, как возмущение (когда элекрон пролетает далеко от ядра). Когда он летит на орбитах, соответствующих дискретным уровням  процесс излучения тоже прекрасно описан (но уже нельзя считать взаимодействие электрона и ядра как возмущение): излучение возможно при переходах между дискретными электронными уровнями и излучение невозможно, когда электрон находится на основном, самом низком уровне.  Естественно, все законы сохранения выполняются. Эти результаты излодены в громадном количестве как профессиональной научной литературы, так и в учебниках для университетов.  

[AK III]

В классической физике, исходя из классических уравнений Максвелла и уравнений движения зарядов в поле ЭМ, электрон на круговой орбите будет излучать всегда, пока не потеряет энергию и не "упадет" на ядро.

Тогда скажите, где в уравнениях Максвелла зашифрован импульс?
Это ведь фундаментальная физическая величина, не менее фундаментальна чем заряд, а тем не менее импульса в уравнениях и нет.
А должен быть, поскольку свет переносит импульс.

[Stranger]

Stranger, ты что читать разучился, читай http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=165299.0 , да внимательно читай!!!

Прочитал я. Но ведь даже начало "Уравнения классической электродинамики (уравнения Максвелла) не дают возможность решать нелинейные задачи, когда диэлектрическая или магнитная проницаемость зависит от амплитуды поля, распространяющегося в среде."

Как же не дают, если лазерная физика (физика сильных ЭМ полей) вовсю этими уравнениями занимается. В универах для специалистов - оптиков преподают фундаментальный курс "Нелинейная электродинамика". Там, в том числе, исследуют и решают задачи с проницаемостями в уравнениях Максвелла, зависящими от полей (нелинейность второго, третьего, четвертого и т.д. порядка).  
  
Если же по существу, то в вашей теме я пока не увидел опровержения существования фотонов.
Хотя любые оригинальные подходы в науке приветствуются, лишь бы они не были внутренне противоречивы и описывали (с большой точностью, а не только качественно) весь громадный набор экспериментов.

[Stranger]

Тогда скажите, где в уравнениях Максвелла зашифрован импульс?
Это ведь фундаментальная физическая величина, не менее фундаментальна чем заряд, а тем не менее импульса в уравнениях и нет.
А должен быть, поскольку свет переносит импульс.

Процесс излучения  - это процесс взаимодействия заряженных частиц и  ЭМ полей. Поэтому, для строгого решения этой задачи надо привлечь систему самосогласованных уравнений: как уравнения Максвелла, в правой части которых стоят заряды и токи (то есть заряды и скорости частиц), так и уравнения движения зарядов в электромагнитном поле, где в качестве силы выступает сила Лорентца. Заряды излучают поле, изменяя напряженности полей, поле в свою очередь дейстует на заряды, изменяя их скорости Эти совместные уравнения движения (Максвелла + движения заряженных частиц) получены изначально в предположении сохранения всех законов. Так что никаких нарушений и не будет.
  Я несколько все упростил, изложил на "классическом" языке. Но и на квантовом тоже все описывается совместным движением и взаимодействием электромагнитных полей и заряженных частиц. Все законы сохранения, естественно, выполняются.
  

[AK III]

в качестве силы выступает сила Лорентца

Сила Лоренца и закон Кулона - это силы при помощи которых частицы могут обмениваться импульсами, но каковы импульсы самих полей?

Я по прежнему считаю, что без массы невозможно переносить импульс.
У звуковой волны импульс пропорционален плотности среды, следовательно и у электромагнитной волны должно быть похоже.
Постоянная планка - это что-то типа "плотности" эфира (или что там вместо него).

Т.е. надо дополнить уравнения Максвелла плотностью среды и тогда можно будет обойтись без квантов.

[Stranger]

Сила Лоренца и закон Кулона - это силы при помощи которых частицы могут обмениваться импульсами, но каковы импульсы самих полей?

Я по прежнему считаю, что без массы невозможно переносить импульс.
У звуковой волны импульс пропорционален плотности среды, следовательно и у электромагнитной волны должно быть похоже.
Постоянная планка - это что-то типа "плотности" эфира (или что там вместо него).

Т.е. надо дополнить уравнения Максвелла плотностью среды и тогда можно будет обойтись без квантов.

Ну на языке генеральной общепринятой теории я вам примерно описал, как в современной физике решаются уравнения для излучения с сохранением всех законов. Это конечно, не значит, что не надо искать чего - то нового. Но желательно искать в том месте, где возникла проблемма, а не там, где существующая теория все уже прекрасно описывает.  Я сторонник постоянной сверки всего предлагаемого с экспериментом. Притом не только качественной сверки, но иколичественной (с большой точностью).
          Вот, если подтвердится превышение скорости света нейтрино - то это будет действительно фундаментальной проблемой, которая войдет в резкое противоречие с основными принципами современной СТО и ОТО. И откроется много интересных перспектив.  

[Фёдор Менде]

Прочитал я. Но ведь даже начало "Уравнения классической электродинамики (уравнения Максвелла) не дают возможность решать нелинейные задачи, когда диэлектрическая или магнитная проницаемость зависит от амплитуды поля, распространяющегося в среде."

Как же не дают, если лазерная физика (физика сильных ЭМ полей) вовсю этими уравнениями занимается. В универах для специалистов - оптиков преподают фундаментальный курс "Нелинейная электродинамика". Там, в том числе, исследуют и решают задачи с проницаемостями в уравнениях Максвелла, зависящими от полей (нелинейность второго, третьего, четвертого и т.д. порядка).  
  
Если же по существу, то в вашей теме я пока не увидел опровержения существования фотонов.
Хотя любые оригинальные подходы в науке приветствуются, лишь бы они не были внутренне противоречивы и описывали (с большой точностью, а не только качественно) весь громадный набор экспериментов.

Об уравнениях Максвелла потом поговорим. Вы поняли, что говорить о фотонах можно только в нелинейных средах?

[Stranger]

Об уравнениях Максвелла потом поговорим. Вы поняли, что говорить о фотонах можно только в нелинейных средах?

Я с этим не согласен. Считаю, что соотношения Мэнли-Роу для параметрических процессов никак не опровергают существование фотонов в вакууме. Но если хотите, могу высказываться на вашем форуме. Только не люблю конфликтовать.