Объясненье фундамент-го значенья постоянной Планка

Естественное объясненье фундаментального значенья постоянной Планка

Назад http://www.proza.ru/2016/11/22/109

Итак, в предыдущей статье получено объяснение, каким образом из энергии электрона получается частота (атомом излучаемого) фотона. И это объяснение опять же базируется на модели атома, построенной на основе формулы де Бройля (для длины волны, порождаемой движущейся частицей), в которую тоже входит постоянная Планка.
А кроме этого, из формулы де Бройля немедленно такая формула возникает:
Lambda=h/(m*v) => c/nu= h/(m*v) => m*v*c=h*nu (1)
То есть что-то общее между формулой Эйнштейна о предельной энергии хаоса тела и формулой Планка, для энергии фотона.
(которая, по-видимому, возникает в связи с какими-то свойствами эфира. Например, с его поверхностным натяженьем (А2-))
И величина энергии этой связана явно с возникновением волны де Бройля механизмом
(который я уже несколько раз пытался разгадать. А именно, с помощью гидродинамических представлений, по аналогии с движением твердого тела в жидкости иль газе.
(и это связано тоже со сплошностью и дискретностью мира, а поэтому и с агрегатными состояниями вещества (а точней – материи, имхо)))
А именно, как импульс движущегося в жидкости тела порождает в жидкости заданной длины волну .
(Понятно, что двигаясь в жидкости
(или газе?
А может, по отдельности эти случаи рассмотреть? (А1-)),
твердое тело порождает впереди себя (и позади также) волну.)

Так всё-таки породит ли движение в жидкости твердого предмета в ней волну? (и что уравнение моё покажет, динамики линий? http://www.proza.ru/2016/12/13/240)
Да, волна идёт от лодки
(и с определённой частотой в ней колеблется вода.  А точней, воды поверхность.
И вот, еще: без частоты (на скорости только) волны не будет, явно.
Так откуда, спрашивается, берётся эта частота? Не от поверхностного всё-таки жидкости натяженья? И вот что, кстати, интересно: чем больше скорость движения твёрдого тела (а точнее, его импульс, тем больше получается частота волны.(А1-) Что аналогию вызывает с вытеканием жидкости из крана: чем больше кран открыт, тем чаще капают капли, а если еще больше, то и они сливаются в поток единый. А ведь именно капли и возникают вследствие  действия сил поверхностного натяженья. И не на поверхности только, но и, видимо, в объёме.),
но от глиссирующей лодки (то есть от движущейся по воде быстрее в воде скорости звука)
И конусом при этом получается волна (а точнее,  фронт волны)
Стоп, а как же расходящиеся вОлны от камешка, упавшего на воды поверхность?
(Которые окружностями расходятся, замечу. Да это и понятно: камешек-то не движется (горизонтально) относительно воды.)

-А1: Но почему ж тогда и от камешка, просто упавшего на воды поверхность, рождается волна (а главное – определённая её частота)
Но не кажется ли вам, что здесь случай явно неаналогичный случаю движения тела по поверхности воды? Ведь камешек-то падает перпендикулярно поверхности воды, а тело-лодка движется её вдоль. А поэтому камешек сразу вызывает движение воды, перпендикулярное поверхности её. Что, вследствие касательного напряженья смещает воду в смежном слое тоже вниз
(но с некоторым отставаньем.
И это, видимо, зависит от коэффициента Пуассона (а точней, от модуля сдвига) жидкости нашей.  А отсюда вот вам и другая скорость волны распространенья, в жидкости этой. А именно волны поперечной скорость.
А хотя … у жидкости (а равно и у газа) ведь нет упругого сопротивленья линейной деформации её, разве что деформации всесторонней. Но тогда 2-ой скорости звука (поперечной) в жидкости быть не может.(А2-))
И т.д. аналогично.(А3-)

-А2: А, вот что коренным образом отличает перпендикулярное возбужденья волны в воде от их продольного возбужденья: возбуждающая сила в 1-ом случае направлена соосно тяжести силе, сопротивляющеся такому возбужденью (вследствие подъёма смежного слоя), тогда как в случае 2-ом – перпендикулярно ей же. Что ж в итоге? Да, и кстати: что мы получим, если в случае 2-ом силы тяжести вообще не будет? (и смещение жидкости частиц происходить будет не на поверхности, а в глубине?)

-А3: Но что же дальше будет? Что вдруг остановит движенье жидкости вниз? Да очень просто: сила Архимеда, которая и возникает оттого, что, вследствие жидкости несжимаемости всесторонней, в смежных слоях жидкости подъём вызывает её стремленье вниз опуститься, которое и срабатывает, как только ничто не мешает ей это сделать
(а именно, как только скорость отвесно падающего камня снизится до нуля. Что и происходит, вследствие действия сил сопротивления воды. Которые и возникают, по идее, по такому же механизму, как сила Архимеда. Но только в случае отвесного действия на воду.)
Но что ж тогда определяет максимальный жидкости подъём, в слоях-то смежных? А также то, на каком расстоянии от точки падения камня он произойдёт? (ведь это, вроде бы, и определяет частоту возникающих в итоге жидкости колебаний)

Но возвратимся мы всё-таки к случаю такому, при котором первичное воздействие на жидкость оказывается горизонтально (и на поверхности её) и силы тяжести нет (а значит, нет и силы Архимеда) Что же мы тут получим?
При сжатии жидкости продольном поперечное её растяженье возникает. А это значит, что будет увеличиваться поверхности жидкости площадь. (и это же происходит при жидкости движении обратном) Что и вызовет (в случаях обоих) сопротивленье сил поверхностного натяженья.
Которое и будет ограничивать в итоге максимальный жидкости подъём (и максимальный её спуск) А этот вот подъём максимальный (H)(который и является амплитудой в жидкости колебаний), со скоростью звука в жидкости (c) соединённый, и даст в жидкости колебаний частоту:  nu=c/H
А более подробно так: максимальный подъём жидкости (H) возникнет на расcтоянии от исходной точки c*T/4
(ибо этот вот подъём соответствует четверти длины волны:
Lambda=c/nu => nu=c/lambda => T=lambda/c (3)),
отсюда
T=4*H/c => nu=c/(4*H)
Сравнив это с (3), получим:
Lambda=4*H (4)

Что же изменится, если мы будем жидкость нашу возбуждать движением твердых тел не на её поверхности, а в глубине? Что, в глубине исчезнет сила поверхностного натяженья? Конечно же, нет. Ибо она, эта сила, обусловлена не контактом жидкости вовсе с телами другими, а собственным свойством жидкости как материала (а точнее, любого жидкого тела, взятого хоть с поверхности жидкости, хоть с глубины её) минимизировать своей поверхности площадь.
Поэтому единственное, что изменится тут – это трактовка понятия максимальный жидкости подъём. Которая сменится на максимальное расширение жидкости струи, возникающей перед движущейся в жидкости твёрдым телом.
(Чему, как мы уже знаем, сила поверхностного натяжения мешает. А поэтому, чем она больше, тем меньше будет (для данной жидкости) постоянная Планка.)

При каком же условии максимальный-то подъём жидкости (H) будет меньше? Понятно, что при бОльшем коэффициенте жидкости поверхностного натяженья (sigma).
Поэтому предположить логично, что H обратно пропорционален sigma (H=a/sigma, где a=const)
И в то же время нам понятно, что, чем больше скорость (в жидкости) твёрдого тела, тем больше (всё-таки) будет H.
И это вроде бы понятно, но ведь формула Де Бройля нам такое вот даёт:
Lambda=h/(m*v),
А отсюда, с учётом (4):
H=1/4*h/(m*v),
То есть максимальное расширение жидкости струи, возникающей перед движущейся в жидкости твёрдым телом тем меньше, чем больше скорость этого твёрдого тела.
Как же нам разрешить коллизию эту?

(А из практики мы знаем, что, чем меньше жидкости расход в струе (а зависит он от скорости движущегося тела и площади поперечного его сеченья), возникающей перед твердым движущимся телом, тем менее часто образуются капли. И размер их одинаков, просто период формирования капли становится (при этом) больше. Вот поэтому меж ними и образуется скважность, то есть времени интервал. Ибо за то время, пока формируется новая капля, предыдущая тем дальше улетает, чем больше это время
А если увеличивать жидкости расход, то капли образуются всё чаще и чаще,  а поэтому, как только время формирования капли становится равным (а потом и меньше) времени того, которое требуется для истечения жидкости на размер капли, капли соединяются меж собой и жидкость льётся тут струёю (и прекращается жидкости квантованье)
Итак, в целом всё совпадает: чем меньше твёрдого тела в жидкости скорость, тем капель меньше частота.
(так что ж, фотон – это и есть одна (такая) капля? Но как же нам тогда говорить о частоте фотона? Да очень просто: фотон – это таких капель целый цуг (то есть пакет))
Но как объяснить в деталях это?)

А вот так мы объясним: да, первоначально скорость жидкости (то есть в смежной области с твёрдым телом) равна скорости твёрдого тела (а куда деваться, жидкости-то этой?) Но при удалении от твёрдого тела скорость жидкости будет уменьшаться, пока не уменьшится до 0
(и вот что интересно: обратного движения жидкости не будет, а поэтому скорости проекции график полностью в положительной области будет находиться)
И происходит вот такое потому, что с ростом расстояния жидкости от твёрдого тела происходит жидкости расширенье, в перпендикулярном направленьи, относительно движения твёрдого тела. (И при этом тут понятно, что отрицательным расширение тоже не может быть.) И при этом достижению минимума скорости жидкости нашей соответствует максимум её расширенья (и точно также тут наоборот)

А в идеале тут получается такое: если скорость жидкости (при изменении её) достигает нуля реально, то и того же достигает и жидкости расширенье
(и это получается (как раз) граница между квантованным движением жидкости и сплошным. Которая достигается при таком жидкости расходе, при котором время формирования капли равно времени оттока жидкости на размер капли.)
Но что изменится, если (сброс на ранее записанную параллель) скорость твёрдого тела (которая и соответствует жидкости расходу, вместе с поперечным сечением твёрдого тела) мы уменьшим, относительно позиции (-границы) этой?  То длительность спадов станет больше времени подъёмов, а поэтому появится положительная скважность данного сигнала и мы попадаем в режим квантования жидкости движенья, со скважностью всё бОльшей.
Если же скорость тв.тела увеличить (при неизменном поперечном сечении его), то мы попадаем в зону всё бОльшей сплошности движения жидкости нашей. В которой уже длительность спадов станет меньше, чем длительность подъёмов (а также возникнет антискважность, в виде подъёма уровня спада до большего, чем 0, значенья.)

Но для пользы дела, то есть определения длины волны Де Бройля, нам понадобится только 1-ый движения жидкости режим, а именно режим квантованья. Но как его достигнуть? Да очень просто: поверхностным натяжением жидкости скорость твердого тела нам перебороть. В итоге и возникнет (скважная) волна, длина которой тем больше будет, длина которой тем больше будет, чем меньше максимальное расширения жидкости струи
(которое ранее обозначено как Н и названо «максимальный жидкости уровня подъём».(что трансформировалось потом в «максимальный уровней жидкости перепад») А именно,  когда мы разбирали волны, возникающие на поверхности жидкого тела при движении вдоль поверхности этой твёрдого тела.)

А максимальное расширение жидкости струи будет тем больше, чем больше скорость твёрдого тела и чем меньше поверхностное натяженье жидкости этой.
H=vm/sigma
А отсюда:
lambda=sigma/vm
Что соответствует вполне формуле длины волны Де Бройля: 
lambda=h/(m*v, где h – постоянная Планка)
И из соответствия этого нам понятно, что h – это аналог sigma. Но при чём же тут еще и m?
Может, всё-таки, вместо скорости твёрдого тела (в предыдущих рассужденьях) следует нам его импульс взять? Ведь всё-таки импульс, но не скорость, жидкости передаётся при движении в нём твёрдого тела. Вот так и масса тела попадёт в знаменатель.)

Ну а скважность волны? Скважность (положительная в режиме квантованья) будет становиться меньше, если мы движемся к точке равновесия между квантованным движением жидкости и сплошным. То есть к такой вот точке, в которой скважность волны равна 0, что соответствует самому началу раздела потока жидкости на капли (или слияния капель в поток единый)
(и эта точка-ситуация возникает лишь тогда, когда время формирования капли (которое тем меньше, чем меньше sigma) становится равно времени жидкости движенья на размер капли (которое тем меньше, чем больше скорость твёрдого тела. А также и меньше, кстати, чем меньше размер капли.)
Если мы и дальше скорость тв.тела будем уменьшать (или увеличивать коэффициент поверхностного натяженья), то мы попадаем в зону сплошности режима, в которой скважность волны отрицательной станет.(то есть 1 волны полупериод на другой тут будет наползать) И такое вот возможно. А именно, при sigma/v-1<0 (что и соответствует (слева) понятию скважности волны)

Но как смоделировать возникновение таких колебаний? Пока без вывода приведу следующее уравнение:


(здесь FS(ks) интерпретируется как первоначальная площадь сечения материальной линии по внутренней координате)
Это уравнение отличается от выведенного в предыдущей статье цикла лишь наличием 3-его слагаемого слева, которое и ответственно за возникновение волн поверхностного натяжения. осталось дело за малым: решить его.


Рецензии