Abaixo está um leve lembrete de que existe um "efeito observador", e um trecho do livro, transferindo o princípio da prioridade da consciência da física quântica para o plano manifestado.
"Sua vida está onde está sua atenção."
É esse postulado que foi comprovado experimentalmente por físicos em muitos laboratórios ao redor do mundo, por mais estranho que possa parecer.Talvez agora pareça incomum, mas a física quântica começou a provar a verdade da antiguidade: "Sua vida está onde está sua atenção". Em particular, que uma pessoa com sua atenção influencie o mundo material circundante, predetermina a realidade que ela percebe.
Desde o seu início, a física quântica começou a mudar radicalmente a ideia do microcosmo e do homem, a partir da segunda metade do século XIX, com a afirmação de William Hamilton sobre a natureza ondulatória da luz, e continuando com o avançado descobertas dos cientistas modernos. A física quântica já tem muitas evidências de que o microcosmo "vive" de acordo com leis da física completamente diferentes, que as propriedades das nanopartículas diferem do mundo familiar ao homem, que as partículas elementares interagem com ele de uma maneira especial.
Em meados do século 20, Klaus Jenson obteve um resultado interessante durante os experimentos: durante os experimentos físicos, partículas subatômicas e fótons responderam com precisão à atenção humana, o que levou a um resultado final diferente. Ou seja, as nanopartículas reagiram ao que os pesquisadores focaram sua atenção naquele momento. A cada vez esse experimento, que já se tornou um clássico, surpreende os cientistas. Ele foi repetido muitas vezes em muitos laboratórios ao redor do mundo, e cada vez os resultados desse experimento são idênticos, o que confirma seu valor científico e confiabilidade.
Assim, para este experimento, são preparadas uma fonte de luz e uma tela (uma placa impermeável a fótons), que possui duas fendas. O dispositivo, que é a fonte de luz, “dispara” fótons com pulsos únicos.
Foto 1.
Uma tela especial com duas fendas foi colocada na frente do papel fotográfico especial. Como esperado, duas listras verticais apareceram no papel fotográfico - traços de fótons que iluminavam o papel ao passar por essas fendas. Naturalmente, o curso do experimento foi monitorado.
Foto 2.
Quando o pesquisador ligou o aparelho, e ele próprio se afastou por um tempo, voltando ao laboratório, ficou incrivelmente surpreso: os fótons deixaram uma imagem completamente diferente no papel fotográfico - em vez de duas listras verticais - muito.
Foto 3.
Como isso pôde acontecer? Os traços deixados no papel eram característicos de uma onda que passava pelas rachaduras. Em outras palavras, um padrão de interferência foi observado.
Foto 4.
Um experimento simples com fótons mostrou que na observação (na presença de um detector ou observador) a onda passa para o estado de uma partícula e se comporta como uma partícula, mas, na ausência de um observador, se comporta como uma onda. Descobriu-se que, se você não realizar observações neste experimento, o papel fotográfico mostra traços de ondas, ou seja, um padrão de interferência é visível. Tal fenômeno físico começou a ser chamado de “Efeito do Observador”.
O experimento de partículas descrito acima também se aplica à pergunta "Existe um Deus?". Porque se, com a atenção vigilante do Observador, aquilo que tem natureza ondulatória pode estar em estado de matéria, reagindo e alterando suas propriedades, então quem observa atentamente todo o Universo? Quem mantém toda a matéria em um estado estável com sua atenção? Assim que uma pessoa em sua percepção tem uma suposição de que pode viver em um mundo qualitativamente diferente (por exemplo, no mundo de Deus), só então ela, a pessoa , começam a mudar seu vetor de desenvolvimento neste lado, e as chances de sobreviver a essa experiência aumentam muitas vezes. Ou seja, basta admitir a possibilidade de tal realidade para si mesmo. Portanto, assim que uma pessoa aceita a possibilidade de adquirir tal experiência, ela realmente começa a adquiri-la. Isso também é confirmado no livro AllatRa de Anastasia Novykh:
“Tudo depende do próprio Observador: se uma pessoa se percebe como uma partícula (um objeto material que vive de acordo com as leis do mundo material), ela verá e perceberá o mundo da matéria; se uma pessoa se percebe como uma onda (experiências sensoriais, um estado expandido de consciência), então ela percebe o mundo de Deus e começa a compreendê-lo, a vivê-lo.
No experimento descrito acima, o observador inevitavelmente influencia o curso e os resultados do experimento. Ou seja, surge um princípio muito importante: é impossível observar o sistema, medi-lo e analisá-lo sem interagir com ele. Onde há interação, há uma mudança nas propriedades.
Os sábios dizem que Deus está em toda parte. As observações de nanopartículas não confirmam esta afirmação? Esses experimentos são uma confirmação de que todo o Universo material interage com Ele da mesma forma que, por exemplo, o Observador interage com fótons? Essa experiência não mostra que tudo para onde se dirige a atenção do Observador é permeado por ele? De fato, do ponto de vista da física quântica e do princípio do “Efeito do Observador”, isso é inevitável, pois durante a interação um sistema quântico perde suas características originais, mudando sob a influência de um sistema maior. Ou seja, ambos os sistemas, trocando mutuamente no plano de informação de energia, modificam-se mutuamente.
Se desenvolvermos mais essa questão, veremos que o Observador predetermina a realidade em que vive. Isso se manifesta como consequência de sua escolha. Na física quântica, existe o conceito de pluralidade de realidades, quando milhares de realidades possíveis estão diante do Observador até que ele faça sua escolha final, escolhendo assim apenas uma das realidades. E quando ele escolhe sua própria realidade, ele se concentra nela, e ela se manifesta para ele (ou ele para ela?).
E novamente, levando em consideração o fato de que uma pessoa vive na realidade que ela mesma sustenta com sua atenção, chegamos à mesma pergunta: se toda a matéria do Universo é mantida pela atenção, então Quem mantém o próprio Universo com sua atenção? Este postulado não prova a existência de Deus, Aquele que pode contemplar todo o quadro?
Isso não indica que nossa mente está diretamente envolvida no trabalho do mundo material? Wolfgang Pauli, um dos fundadores da mecânica quântica, disse uma vez: As leis da física e da consciência devem ser vistas como complementares". É seguro dizer que o Sr. Pauli estava certo. Isso já está muito próximo do reconhecimento do mundo: o mundo material é um reflexo ilusório de nossa mente, e o que vemos com nossos olhos não é realmente a realidade. Então o que é a realidade? Onde está localizado e como encontrá-lo?
Mais e mais cientistas estão inclinados a acreditar que o pensamento humano da mesma forma está sujeito aos processos dos notórios efeitos quânticos. Viver em uma ilusão desenhada pela mente, ou descobrir a realidade por si mesmo - isso é para todos escolherem por si mesmos. Nós só podemos recomendar que você se familiarize com o livro AllatRa, que foi citado acima. Este livro não só prova cientificamente a existência de Deus, mas também dá explicações detalhadas de todas as realidades, dimensões existentes e até revela a estrutura da estrutura energética humana. Você pode baixar este livro gratuitamente em nosso site clicando na citação abaixo ou indo para a seção apropriada do site.
Ninguém no mundo entende a mecânica quântica - esta é a principal coisa que você precisa saber sobre isso. Sim, muitos físicos aprenderam a usar suas leis e até mesmo prever fenômenos usando cálculos quânticos. Mas ainda não está claro por que a presença de um observador determina o destino do sistema e o força a fazer uma escolha em favor de um estado. "Teorias e Práticas" selecionou exemplos de experimentos, cujo resultado é inevitavelmente influenciado pelo observador, e tentou descobrir o que a mecânica quântica fará com tal interferência da consciência na realidade material.
O gato de Shroedinger
Hoje existem muitas interpretações da mecânica quântica, a mais popular das quais continua sendo a de Copenhague. Suas principais disposições foram formuladas na década de 1920 por Niels Bohr e Werner Heisenberg. E o termo central da interpretação de Copenhague era a função de onda - uma função matemática que contém informações sobre todos os estados possíveis de um sistema quântico no qual reside simultaneamente.
De acordo com a interpretação de Copenhague, apenas a observação pode determinar com precisão o estado do sistema, distingui-lo do resto (a função de onda só ajuda a calcular matematicamente a probabilidade de detectar o sistema em um estado específico). Podemos dizer que após a observação, um sistema quântico se torna clássico: instantaneamente deixa de coexistir em muitos estados ao mesmo tempo em favor de um deles.
Essa abordagem sempre teve oponentes (lembre-se, por exemplo, “Deus não joga dados” de Albert Einstein), mas a precisão dos cálculos e previsões cobrava seu preço. No entanto, nos últimos anos tem havido cada vez menos apoiantes da interpretação de Copenhaga, e não a menor razão para isso é o colapso instantâneo muito misterioso da função de onda durante a medição. O famoso experimento mental de Erwin Schrödinger com o pobre gato foi projetado apenas para mostrar o absurdo desse fenômeno.
Então, lembramos o conteúdo do experimento. Um gato vivo, uma ampola de veneno e algum mecanismo que pode colocar o veneno em ação em um momento aleatório são colocados em uma caixa preta. Por exemplo, um átomo radioativo, cujo decaimento quebrará a ampola. O tempo exato do decaimento do átomo é desconhecido. Apenas a meia-vida é conhecida: o tempo durante o qual o decaimento ocorrerá com uma probabilidade de 50%.
Acontece que, para um observador externo, o gato dentro da caixa existe em dois estados ao mesmo tempo: ou está vivo, se tudo correr bem, ou morto, se ocorreu a decomposição e a ampola quebrou. Ambos os estados são descritos pela função de onda do gato, que muda ao longo do tempo: quanto mais longe, mais provável é que o decaimento radioativo já tenha ocorrido. Mas assim que a caixa é aberta, a função de onda entra em colapso e imediatamente vemos o resultado do experimento do esfolador.
Acontece que até que o observador abra a caixa, o gato se equilibrará para sempre na fronteira entre a vida e a morte, e somente a ação do observador determinará seu destino. Este é o absurdo que Schrödinger apontou.
Difração de elétrons
De acordo com uma pesquisa com importantes físicos realizada pelo The New York Times, o experimento com difração de elétrons, realizado em 1961 por Klaus Jenson, tornou-se um dos mais belos da história da ciência. Qual é a sua essência?
Existe uma fonte que emite um fluxo de elétrons em direção à tela-placa fotográfica. E há um obstáculo no caminho desses elétrons - uma placa de cobre com duas fendas. Que tipo de imagem na tela pode ser esperada se representarmos os elétrons como apenas pequenas bolas carregadas? Duas faixas iluminadas opostas às fendas.
Na realidade, um padrão muito mais complexo de listras pretas e brancas alternadas aparece na tela. O fato é que ao passar pelas fendas, os elétrons começam a se comportar não como partículas, mas como ondas (assim como os fótons, partículas de luz, podem ser simultaneamente ondas). Então essas ondas interagem no espaço, em algum lugar enfraquecendo e em algum lugar se fortalecendo, e como resultado, uma imagem complexa de listras claras e escuras alternadas aparece na tela.
Nesse caso, o resultado do experimento não muda e, se os elétrons passam pela fenda não em um fluxo contínuo, mas um a um, até uma partícula pode ser simultaneamente uma onda. Mesmo um elétron pode passar por duas fendas ao mesmo tempo (e esta é outra das importantes disposições da interpretação de Copenhague da mecânica quântica - objetos podem exibir simultaneamente suas propriedades materiais "usuais" e propriedades de ondas exóticas).
Mas e o observador? Apesar do fato de que com ele a história já complicada se tornou ainda mais complicada. Quando, em tais experimentos, os físicos tentaram consertar com a ajuda de instrumentos por onde o elétron realmente passa, a imagem na tela mudou drasticamente e tornou-se “clássica”: duas áreas iluminadas opostas às fendas e sem listras alternadas.
Os elétrons pareciam não querer mostrar sua natureza ondulatória sob o olhar do observador. Ajustado ao seu desejo instintivo de ver uma imagem simples e compreensível. Místico? Há uma explicação muito mais simples: nenhuma observação do sistema pode ser realizada sem impacto físico sobre ele. Mas voltaremos a isso um pouco mais adiante.
Fulereno aquecido
Experimentos sobre difração de partículas foram realizados não apenas em elétrons, mas também em objetos muito maiores. Por exemplo, os fulerenos são moléculas grandes e fechadas compostas por dezenas de átomos de carbono (por exemplo, um fulereno de sessenta átomos de carbono é muito semelhante em forma a uma bola de futebol: uma esfera oca costurada de cinco e hexágonos).
Recentemente, um grupo da Universidade de Viena, liderado pelo professor Zeilinger, tentou introduzir um elemento de observação em tais experimentos. Para fazer isso, eles irradiaram moléculas de fulereno em movimento com um feixe de laser. Depois disso, aquecidas por uma influência externa, as moléculas começaram a brilhar e assim inevitavelmente revelavam seu lugar no espaço para o observador.
Junto com essa inovação, o comportamento das moléculas também mudou. Antes do início da vigilância total, os fulerenos contornavam com bastante sucesso obstáculos (mostrando propriedades de onda) como elétrons do exemplo anterior passando por uma tela opaca. Mas mais tarde, com o advento do observador, os fulerenos se acalmaram e começaram a se comportar como partículas de matéria completamente obedientes à lei.
Dimensão de resfriamento
Uma das leis mais famosas do mundo quântico é o princípio da incerteza de Heisenberg: é impossível determinar simultaneamente a posição e a velocidade de um objeto quântico. Quanto mais precisamente medimos o momento de uma partícula, menos precisamente podemos medir sua posição. Mas a operação das leis quânticas, operando no nível de partículas minúsculas, geralmente é imperceptível em nosso mundo de grandes objetos macro.
Portanto, os experimentos recentes do grupo do professor Schwab dos EUA são ainda mais valiosos, nos quais os efeitos quânticos foram demonstrados não no nível dos mesmos elétrons ou moléculas de fulereno (seu diâmetro característico é de cerca de 1 nm), mas em um objeto um pouco mais tangível - uma pequena tira de alumínio.
Esta tira foi fixada em ambos os lados para que seu meio ficasse em estado suspenso e pudesse vibrar sob influência externa. Além disso, ao lado da tira havia um dispositivo capaz de registrar sua posição com alta precisão.
Como resultado, os experimentadores descobriram dois efeitos interessantes. Em primeiro lugar, qualquer medição da posição do objeto, a observação da tira não passava sem um traço para ele - após cada medição, a posição da tira mudava. Grosso modo, os experimentadores determinaram as coordenadas da faixa com grande precisão e, assim, de acordo com o princípio de Heisenberg, mudaram sua velocidade e, portanto, a posição subsequente.
Em segundo lugar, o que já é bastante inesperado, algumas medições também levaram ao resfriamento da tira. Acontece que o observador só pode alterar as características físicas dos objetos pela sua presença. Parece absolutamente incrível, mas para crédito dos físicos, digamos que eles não estavam perdidos - agora o grupo do professor Schwab está pensando em como aplicar o efeito descoberto ao resfriamento de circuitos eletrônicos.
Partículas congelantes
Como você sabe, partículas radioativas instáveis decaem no mundo não apenas por causa de experimentos em gatos, mas também por si mesmas. Além disso, cada partícula é caracterizada por um tempo de vida médio, que, ao que parece, pode aumentar sob o olhar de um observador.
Esse efeito quântico foi previsto pela primeira vez na década de 1960, e sua brilhante confirmação experimental apareceu em um artigo publicado em 2006 pelo grupo de prêmios Nobel de física Wolfgang Ketterle, do Massachusetts Institute of Technology.
Neste trabalho, estudamos o decaimento de átomos de rubídio excitados instáveis (decaimento em átomos de rubídio no estado fundamental e fótons). Imediatamente após a preparação do sistema, a excitação dos átomos começou a ser observada - eles foram iluminados por um feixe de laser. Neste caso, a observação foi realizada em dois modos: contínuo (pequenos pulsos de luz são constantemente alimentados no sistema) e pulsado (o sistema é irradiado com pulsos mais potentes de tempos em tempos).
Os resultados obtidos estão em excelente acordo com as previsões teóricas. Os efeitos de luz externa realmente retardam o decaimento das partículas, como se as devolvessem ao seu estado original, longe do estado de decaimento. Nesse caso, a magnitude do efeito para os dois regimes estudados também coincide com as previsões. E a vida máxima dos átomos de rubídio excitados instáveis foi estendida em 30 vezes.
Mecânica quântica e consciência
Elétrons e fulerenos deixam de mostrar suas propriedades ondulatórias, placas de alumínio esfriam e partículas instáveis congelam em seu decaimento: sob o olhar onipotente de um observador, o mundo está mudando. O que não é evidência do envolvimento de nossa mente no trabalho do mundo ao redor? Então, talvez Carl Jung e Wolfgang Pauli (físico austríaco, ganhador do Nobel, um dos pioneiros da mecânica quântica) estivessem certos quando disseram que as leis da física e da consciência deveriam ser consideradas complementares?
Mas, assim, resta apenas um passo para o reconhecimento do dever: todo o mundo ao redor é a essência de nossa mente. Arrepiante? (“Você realmente acha que a Lua existe apenas quando você olha para ela?” Einstein comentou sobre os princípios da mecânica quântica). Então vamos tentar novamente nos voltarmos para os físicos. Além disso, nos últimos anos eles estão cada vez menos satisfeitos com a interpretação de Copenhague da mecânica quântica com seu misterioso colapso de uma onda de função, que está sendo substituída por outro termo bastante mundano e confiável - decoerência.
Aqui está a coisa - em todos os experimentos descritos com observação, os experimentadores inevitavelmente influenciaram o sistema. Foi iluminado com um laser, instrumentos de medição foram instalados. E este é um princípio geral e muito importante: você não pode observar um sistema, medir suas propriedades sem interagir com ele. E onde há interação, há uma mudança nas propriedades. Especialmente quando o colosso de objetos quânticos interage com um minúsculo sistema quântico. Assim, a neutralidade eterna e budista do observador é impossível.
Isso é precisamente o que explica o termo "decoerência" - um processo irreversível do ponto de vista de violação das propriedades quânticas de um sistema quando ele interage com outro sistema grande. Durante tal interação, o sistema quântico perde suas características originais e se torna clássico, “obedece” ao grande sistema. Isso explica o paradoxo do gato de Schrödinger: o gato é um sistema tão grande que simplesmente não pode ser isolado do mundo. A própria configuração do experimento mental não é inteiramente correta.
De qualquer forma, comparada à realidade como ato de criação da consciência, a decoerência soa muito mais calma. Talvez até muito calmo. Afinal, com essa abordagem, todo o mundo clássico se torna um grande efeito de decoerência. E de acordo com os autores de um dos livros mais sérios neste campo, afirmações como “não há partículas no mundo” ou “não há tempo em um nível fundamental” também decorrem logicamente de tais abordagens.
Observador criativo ou decoerência onipotente? Você tem que escolher entre dois males. Mas lembre-se - agora os cientistas estão se tornando cada vez mais convencidos de que os efeitos quânticos muito notórios estão subjacentes aos nossos processos de pensamento. Então, onde a observação termina e a realidade começa - cada um de nós tem que escolher.
O surgimento e o desenvolvimento da teoria quântica levaram a uma mudança nas ideias clássicas sobre a estrutura da matéria, movimento, causalidade, espaço, tempo, a natureza da cognição, etc., o que contribuiu para uma transformação radical da imagem do mundo. A compreensão clássica de uma partícula material foi caracterizada por sua separação nítida do ambiente, a posse de seu próprio movimento e localização no espaço. Na teoria quântica, uma partícula passou a ser representada como uma parte funcional do sistema em que está incluída, que não possui tanto coordenadas quanto momento. Na teoria clássica, o movimento era considerado como a transferência de uma partícula, que permanece idêntica a si mesma, ao longo de uma determinada trajetória. A natureza dual do movimento da partícula exigia a rejeição de tal representação do movimento. O determinismo clássico (dinâmico) deu lugar ao determinismo probabilístico (estatístico). Se antes o todo era entendido como a soma de suas partes constituintes, então a teoria quântica revelava a dependência das propriedades de uma partícula em relação ao sistema no qual ela está inserida. A compreensão clássica do processo cognitivo estava associada ao conhecimento de um objeto material como existente em si mesmo. A teoria quântica tem demonstrado a dependência do conhecimento sobre um objeto em procedimentos de pesquisa. Se a teoria clássica afirmava ser completa, então a teoria quântica se desenvolveu desde o início como incompleta, baseada em várias hipóteses, cujo significado estava longe de ser claro no início e, portanto, suas principais disposições receberam diferentes interpretações, diferentes interpretações .
Discordâncias surgiram principalmente sobre o significado físico da dualidade das micropartículas. De Broglie apresentou pela primeira vez o conceito de uma onda piloto, segundo a qual uma onda e uma partícula coexistem, a onda conduz a partícula. Uma formação material real que mantém sua estabilidade é uma partícula, pois é precisamente ela que possui energia e momento. A onda que transporta a partícula controla a natureza do movimento da partícula. A amplitude da onda em cada ponto no espaço determina a probabilidade de localização da partícula próximo a este ponto. Schrödinger resolve essencialmente o problema da dualidade de uma partícula removendo-a. Para ele, a partícula atua como uma formação puramente ondulatória. Em outras palavras, a partícula é o lugar da onda, no qual se concentra a maior energia da onda. As interpretações de de Broglie e Schrõdinger eram essencialmente tentativas de criar modelos visuais no espírito da física clássica. No entanto, isso acabou sendo impossível.
Heisenberg propôs uma interpretação da teoria quântica, procedendo (como mostrado anteriormente) do fato de que a física deveria usar apenas conceitos e quantidades baseadas em medições. Heisenberg, portanto, abandonou a representação visual do movimento de um elétron em um átomo. Dispositivos macro não podem dar uma descrição do movimento de uma partícula com fixação simultânea do momento e coordenadas (ou seja, no sentido clássico) devido à controlabilidade fundamentalmente incompleta da interação do dispositivo com a partícula - devido à relação de incerteza, o a medição do momento não permite determinar as coordenadas e vice-versa. Em outras palavras, devido à imprecisão fundamental das medições, as previsões da teoria só podem ser de natureza probabilística, e a probabilidade é uma consequência da incompletude fundamental da informação sobre o movimento de uma partícula. Essa circunstância levou à conclusão sobre o colapso do princípio da causalidade no sentido clássico, que pressupunha a previsão de valores exatos de momento e posição. No quadro da teoria quântica, portanto, não estamos falando de erros de observação ou experimento, mas de uma falta fundamental de conhecimento, que é expressa usando uma função de probabilidade.
A interpretação de Heisenberg da teoria quântica foi desenvolvida por Bohr e foi chamada de interpretação de Copenhague. No quadro dessa interpretação, a principal disposição da teoria quântica é o princípio da complementaridade, que significa a exigência de usar classes mutuamente exclusivas de conceitos, dispositivos e procedimentos de pesquisa que são usados em suas condições específicas e se complementam para obter uma imagem holística do objeto em estudo no processo de cognição. Este princípio é uma reminiscência da relação de incerteza de Heisenberg. Se estamos falando sobre a definição de momento e coordenada como procedimentos de pesquisa mutuamente exclusivos e complementares, então há motivos para identificar esses princípios. No entanto, o significado do princípio da complementaridade é mais amplo do que as relações de incerteza. Para explicar a estabilidade do átomo, Bohr combinou ideias clássicas e quânticas sobre o movimento de um elétron em um modelo. O princípio da complementaridade, portanto, permitia que as representações clássicas fossem complementadas com as quânticas. Tendo revelado o oposto das propriedades ondulatórias e corpusculares da luz e não encontrando sua unidade, Bohr se inclinou para a ideia de dois, equivalentes entre si, métodos de descrição - onda e corpuscular - com sua combinação posterior. Portanto, é mais correto dizer que o princípio da complementaridade é o desenvolvimento da relação de incerteza, expressando a relação de coordenada e momento.
Vários cientistas interpretaram a violação do princípio do determinismo clássico dentro da estrutura da teoria quântica em favor do indeternismo. De fato, aqui o princípio do determinismo mudou de forma. Na estrutura da física clássica, se no momento inicial são conhecidas as posições e o estado de movimento dos elementos do sistema, é possível prever completamente sua posição em qualquer momento futuro. Todos os sistemas macroscópicos estavam sujeitos a este princípio. Mesmo naqueles casos em que era necessário introduzir probabilidades, sempre se assumiu que todos os processos elementares são estritamente determinísticos e que apenas seu grande número e comportamento desordenado faz com que se recorra a métodos estatísticos. Na teoria quântica, a situação é fundamentalmente diferente. Para implementar os princípios de deternização, aqui é necessário conhecer as coordenadas e os momentos, e isso é proibido pela relação de incerteza. O uso da probabilidade aqui tem um significado diferente em comparação com a mecânica estatística: se na mecânica estatística as probabilidades eram usadas para descrever fenômenos de grande escala, então na teoria quântica, as probabilidades, ao contrário, são introduzidas para descrever os próprios processos elementares. Tudo isso significa que no mundo dos corpos em grande escala opera o princípio dinâmico da causalidade e no microcosmo - o princípio probabilístico da causalidade.
A interpretação de Copenhague pressupõe, por um lado, a descrição de experimentos em termos da física clássica e, por outro, o reconhecimento desses conceitos como imprecisos que correspondem ao estado real das coisas. É essa inconsistência que determina a probabilidade da teoria quântica. Os conceitos da física clássica formam uma parte importante da linguagem natural. Se não usarmos esses conceitos para descrever nossos experimentos, não seremos capazes de nos entender.
O ideal da física clássica é a completa objetividade do conhecimento. Mas na cognição usamos instrumentos, e assim, como diz Heinzerberg, um elemento subjetivo é introduzido na descrição dos processos atômicos, já que o instrumento é criado pelo observador. "Devemos lembrar que o que observamos não é a natureza em si, mas a natureza que aparece como é revelada pela nossa maneira de fazer perguntas. O trabalho científico em física consiste em fazer perguntas sobre a natureza na linguagem que usamos e tentar obter uma resposta em um experimento realizado com os meios à nossa disposição. Isso traz à mente as palavras de Bohr sobre a teoria quântica: se buscamos a harmonia na vida, nunca devemos esquecer que no jogo da vida somos espectadores e participantes. é claro que em nossa atitude científica em relação à natureza, nossa própria atividade se torna importante onde temos que lidar com áreas da natureza que só podem ser penetradas pelos meios técnicos mais importantes "
As representações clássicas de espaço e tempo também se mostraram impossíveis de usar para descrever fenômenos atômicos. Aqui está o que outro criador da teoria quântica escreveu sobre isso: “A existência de um quantum de ação revelou uma conexão completamente imprevista entre geometria e dinâmica: acontece que a possibilidade de localizar processos físicos no espaço geométrico depende de seu estado dinâmico. a teoria da relatividade já nos ensinou a considerar as propriedades locais do espaço-tempo dependendo da distribuição da matéria no universo. No entanto, a existência de quanta requer uma transformação muito mais profunda e não nos permite mais representar o movimento de um objeto físico ao longo de uma certa linha no espaço-tempo (a linha do mundo). Agora é impossível determinar o estado de movimento, com base na curva que descreve as posições sucessivas de um objeto no espaço ao longo do tempo. Agora precisamos considerar o estado dinâmico não como uma consequência da localização espaço-temporal, mas como um aspecto independente e adicional da realidade física"
As discussões sobre o problema da interpretação da teoria quântica expuseram a questão do próprio status da teoria quântica - se é uma teoria completa do movimento de uma micropartícula. A questão foi formulada pela primeira vez desta forma por Einstein. Sua posição foi expressa no conceito de parâmetros ocultos. Einstein partiu do entendimento da teoria quântica como uma teoria estatística que descreve os padrões relacionados ao comportamento não de uma única partícula, mas de seu conjunto. Cada partícula é sempre estritamente localizada e simultaneamente tem certos valores de momento e posição. A relação de incerteza reflete não a estrutura real da realidade no nível dos microprocessos, mas a incompletude da teoria quântica - é só que em seu nível não somos capazes de medir simultaneamente o momento e a coordenada, embora eles realmente existam, mas como parâmetros ocultos ( escondido dentro da estrutura da teoria quântica). Einstein considerou incompleta a descrição do estado de uma partícula com a ajuda da função de onda e, portanto, apresentou a teoria quântica como uma teoria incompleta do movimento de uma micropartícula.
Bohr assumiu a posição oposta nesta discussão, partindo do reconhecimento da incerteza objetiva dos parâmetros dinâmicos de uma micropartícula como a razão da natureza estatística da teoria quântica. Em sua opinião, a negação de Einstein da existência de quantidades objetivamente incertas deixa sem explicação as características de onda inerentes a uma micropartícula. Bohr considerou impossível retornar aos conceitos clássicos do movimento de uma micropartícula.
Nos anos 50. No século 20, D.Bohm retornou ao conceito de de Broglie de um piloto de ondas, apresentando uma onda psi como um campo real associado a uma partícula. Os defensores da interpretação de Copenhague da teoria quântica e mesmo alguns de seus oponentes não apoiaram a posição de Bohm, porém, contribuiu para um estudo mais aprofundado do conceito de de Broglie: a partícula passou a ser considerada como uma formação especial que surge e se move no campo psi, mas mantém sua individualidade. Os trabalhos de P.Vigier, L.Yanoshi, que desenvolveu esse conceito, foram avaliados por muitos físicos como muito "clássicos".
Na literatura filosófica russa do período soviético, a interpretação de Copenhague da teoria quântica foi criticada pela "adesão às atitudes positivistas" na interpretação do processo de cognição. No entanto, vários autores defenderam a validade da interpretação de Copenhague da teoria quântica. A substituição do ideal clássico da cognição científica por um não clássico foi acompanhada pelo entendimento de que o observador, tentando construir uma imagem de um objeto, não pode se distrair do procedimento de medição, ou seja, o pesquisador não consegue medir os parâmetros do objeto em estudo como eram antes do procedimento de medição. W. Heisenberg, E. Schrödinger e P. Dirac colocam o princípio da incerteza na base da teoria quântica, na qual as partículas não têm mais momento e coordenadas definidas e mutuamente independentes. A teoria quântica introduziu assim um elemento de imprevisibilidade e aleatoriedade na ciência. E embora Einstein não pudesse concordar com isso, a mecânica quântica era consistente com o experimento e, portanto, tornou-se a base de muitas áreas do conhecimento.
Em 1935, quando a mecânica quântica e a teoria geral da relatividade de Einstein eram muito jovens, o não muito famoso físico soviético Matvey Bronstein, aos 28 anos, fez o primeiro estudo detalhado sobre a reconciliação dessas duas teorias na teoria quântica da gravidade. Isso “talvez a teoria do mundo inteiro”, como escreveu Bronstein, poderia substituir a clássica descrição einsteiniana da gravidade, na qual ela é vista como curvas no contínuo espaço-tempo, e reescrevê-la em linguagem quântica, como o resto da física. .
Bronstein descobriu como descrever a gravidade em termos de partículas quantizadas, agora chamadas de grávitons, mas apenas quando a força gravitacional é fraca – isto é, (na relatividade geral) quando o espaço-tempo é tão levemente curvo que é praticamente plano. Quando a gravidade é forte, "a situação é completamente diferente", escreveu o cientista. "Sem uma profunda revisão dos conceitos clássicos, parece praticamente impossível apresentar a teoria quântica da gravidade também nesta área."
Suas palavras foram proféticas. Oitenta e três anos depois, os físicos ainda estão tentando entender como a curvatura do espaço-tempo se manifesta em escalas macroscópicas, derivando de uma imagem mais fundamental e supostamente quântica da gravidade; talvez esta seja a questão mais profunda da física. Talvez, se houvesse uma chance, a cabeça brilhante de Bronstein acelerasse o processo dessa busca. Além da gravidade quântica, ele também fez contribuições para a astrofísica e cosmologia, teoria dos semicondutores, eletrodinâmica quântica e escreveu vários livros infantis. Em 1938, ele caiu sob a repressão stalinista e foi executado aos 31 anos.
A busca por uma teoria completa da gravidade quântica é complicada pelo fato de que as propriedades quânticas da gravidade nunca se manifestam na experiência real. Os físicos não veem como a descrição de Einstein de um contínuo espaço-tempo suave é violada, ou a aproximação quântica de Bronstein em um estado ligeiramente curvo.
O problema está na extrema fraqueza da força gravitacional. Enquanto as partículas quantizadas que transmitem forças fortes, fracas e eletromagnéticas são tão fortes que ligam firmemente a matéria em átomos e podem ser estudadas literalmente sob uma lupa, os grávitons individualmente são tão fracos que os laboratórios não têm chance de detectá-los. Para capturar um gráviton com alta probabilidade, o detector de partículas teria que ser tão grande e massivo que colapsaria em um buraco negro. Essa fraqueza explica por que acumulações astronômicas de massa são necessárias para influenciar outros corpos massivos por meio da gravidade e por que vemos efeitos gravitacionais em grandes escalas.
Isso não é tudo. O universo parece estar sujeito a algum tipo de censura cósmica: regiões de forte gravidade – onde as curvas do espaço-tempo são tão nítidas que as equações de Einstein falham, e a natureza quântica da gravidade e do espaço-tempo deve ser revelada – sempre se escondem atrás dos horizontes de buracos negros.
“Mesmo alguns anos atrás, havia um consenso geral de que era provavelmente impossível medir a quantização do campo gravitacional de qualquer maneira”, diz Igor Pikovsky, físico teórico da Universidade de Harvard.
E aqui estão alguns artigos recentes publicados na Physical Review Letters que mudaram a situação. Esses artigos afirmam que pode ser possível chegar à gravidade quântica – mesmo sem saber nada sobre isso. Os artigos, escritos por Sugato Bose da University College London e Chiara Marletto e Vlatko Vedral da Universidade de Oxford, propõem um experimento tecnicamente complexo, mas viável, que poderia confirmar que a gravidade é uma força quântica como todas as outras, sem exigir a descoberta de um gráviton. Miles Blancow, físico quântico do Dartmouth College que não esteve envolvido no trabalho, diz que tal experimento poderia detectar um traço claro de gravidade quântica invisível, o "Sorriso do Gato de Cheshire".
O experimento proposto determinará se dois objetos – o grupo Bose planeja usar um par de microdiamantes – podem se tornar mecanicamente quânticos emaranhados um no outro em um processo de atração gravitacional mútua. O emaranhamento é um fenômeno quântico no qual as partículas se entrelaçam inseparavelmente, compartilhando uma única descrição física que define seus possíveis estados combinados. (A coexistência de diferentes estados possíveis é chamada de "superposição" e define um sistema quântico.) Por exemplo, um par de partículas emaranhadas pode existir em uma superposição na qual a partícula A girará com 50% de chance, a partícula B girará para cima e para baixo e vice-versa com 50% de chance. Ninguém sabe de antemão qual resultado você obterá ao medir a direção do spin das partículas, mas você pode ter certeza de que será o mesmo para eles.
Os autores argumentam que dois objetos no experimento proposto podem se emaranhar dessa forma apenas se a força que atua entre eles - neste caso a gravidade - for uma interação quântica mediada por grávitons, que pode suportar superposições quânticas. "Se um experimento for realizado e o emaranhamento for obtido, de acordo com o trabalho, pode-se concluir que a gravidade é quantizada", explicou Blankow.
confundir o diamante
A gravidade quântica é tão sutil que alguns cientistas questionaram sua existência. O renomado matemático e físico Freeman Dyson, de 94 anos, vem argumentando desde 2001 que o universo pode suportar uma espécie de descrição “dualista” na qual “o campo gravitacional descrito pela teoria geral da relatividade de Einstein seria um campo puramente clássico sem qualquer comportamento quântico. ” , enquanto toda a matéria neste contínuo espaço-tempo suave será quantizada por partículas que obedecem às regras de probabilidade.
Dyson, que ajudou a desenvolver a eletrodinâmica quântica (a teoria das interações entre matéria e luz) e é professor emérito do Instituto de Estudos Avançados em Princeton, Nova Jersey, não acredita que a gravidade quântica seja necessária para descrever os interiores inacessíveis dos buracos negros . E ele também acredita que a descoberta de um gráviton hipotético pode ser impossível em princípio. Nesse caso, diz ele, a gravidade quântica seria metafísica, não física.
Ele não é o único cético. O notável físico inglês Sir Roger Penrose e o cientista húngaro Lajos Diosi propuseram independentemente que o espaço-tempo não pode suportar superposições. Eles acreditam que sua natureza suave, rígida e fundamentalmente clássica o impede de dobrar em dois caminhos possíveis ao mesmo tempo - e é essa rigidez que faz com que as superposições de sistemas quânticos como elétrons e fótons entrem em colapso. A “descoerência gravitacional”, argumentam eles, permite que aconteça uma realidade única, sólida e clássica que pode ser sentida em escala macroscópica.
A possibilidade de encontrar o "sorriso" da gravidade quântica parece refutar o argumento de Dyson. Também mata a teoria da decoerência gravitacional, mostrando que a gravidade e o espaço-tempo de fato suportam superposições quânticas.
As propostas de Bose e Marletto surgiram simultânea e completamente por acaso, embora os especialistas notem que elas refletem o espírito da época. Laboratórios experimentais de física quântica em todo o mundo estão colocando objetos microscópicos cada vez maiores em superposições quânticas e otimizando protocolos para testar o emaranhamento de dois sistemas quânticos. O experimento proposto combinaria esses procedimentos ao mesmo tempo em que exigiria melhorias adicionais em escala e sensibilidade; talvez demore dez anos. "Mas não há beco sem saída físico", diz Pikovsky, que também está pesquisando como experimentos de laboratório podem investigar fenômenos gravitacionais. "Acho difícil, mas não impossível."
Este plano é descrito com mais detalhes em Bose et al., Eleven Ocean Experts for Different Proposta Stages. Por exemplo, em seu laboratório na Universidade de Warwick, um dos coautores Gavin Morley está trabalhando no primeiro passo, tentando colocar um microdiamante em uma superposição quântica em dois lugares. Para fazer isso, ele colocará um átomo de nitrogênio em um microdiamante, próximo a uma vacância na estrutura do diamante (o chamado centro NV, ou vacância substituída por nitrogênio no diamante), e o carregará com um pulso de micro-ondas. Um elétron girando em torno do centro NV simultaneamente absorve luz e não, e o sistema entra em uma superposição quântica de duas direções de rotação - para cima e para baixo - como um pião, que gira no sentido horário com certa probabilidade e no sentido anti-horário com certa probabilidade. Um microdiamante carregado com este spin de superposição é submetido a um campo magnético que faz com que o spin superior se mova para a esquerda e o spin inferior para a direita. O próprio diamante se divide em uma superposição de duas trajetórias.
No experimento completo, os cientistas têm que fazer tudo isso com dois diamantes - vermelho e azul, por exemplo - colocados lado a lado em um vácuo superfrio. Quando a armadilha que os prende é liberada, dois microdiamantes, cada um em uma superposição de duas posições, cairão verticalmente no vácuo. À medida que os diamantes caem, eles sentirão a gravidade de cada um. Quão forte será sua atração gravitacional?
Se a gravidade é uma força quântica, a resposta é: dependendo de quê. Cada componente da superposição do diamante azul experimentará uma atração mais forte ou mais fraca pelo diamante vermelho, dependendo se este último estiver no ramo da superposição mais próximo ou mais distante. E a gravidade que cada componente da superposição do diamante vermelho sentirá depende do estado do diamante azul da mesma forma.
Em cada caso, diferentes graus de atração gravitacional atuam nos componentes evolutivos das superposições de diamantes. Os dois diamantes tornam-se interdependentes porque seus estados só podem ser determinados em combinação - se isso, então aquilo - então, no final, as direções dos giros dos dois sistemas de centros NV irão se correlacionar.
Depois que os microdiamantes caem lado a lado por três segundos - o suficiente para ficarem presos na gravidade - eles passarão por outro campo magnético que reunirá os ramos de cada superposição. A etapa final do experimento é o protocolo de testemunha de emaranhamento desenvolvido pela física dinamarquesa Barbara Teral e outros: diamantes azuis e vermelhos entram em diferentes dispositivos que medem as direções de rotação dos sistemas centrais NV. (A medição leva ao colapso de superposições em certos estados). Os dois resultados são então comparados. Ao executar o experimento repetidamente e comparando muitos pares de medições de spin, os cientistas podem determinar se os spins de dois sistemas quânticos realmente se correlacionaram entre si mais do que o limite superior para objetos que não são emaranhados mecanicamente quânticos. Se assim for, a gravidade de fato emaranha os diamantes e pode suportar superposições.
“O que é interessante sobre este experimento é que você não precisa saber o que é a teoria quântica”, diz Blancow. "Basta afirmar que existe algum aspecto quântico nesta área que é mediado pela força entre as duas partículas."
Há muitas dificuldades técnicas. O maior objeto colocado em uma superposição em dois lugares antes era uma molécula de 800 átomos. Cada microdiamante contém mais de 100 bilhões de átomos de carbono - o suficiente para acumular uma força gravitacional tangível. Desempacotar sua natureza mecânica quântica exigirá baixas temperaturas, vácuos profundos e controle preciso. “Muito trabalho é colocar a superposição inicial em funcionamento”, diz Peter Barker, membro da equipe experimental que está refinando métodos para resfriamento a laser e captura de microdiamantes. Se isso pudesse ser feito com um diamante, acrescenta Bose, “o segundo não seria um problema”.
O que é único sobre a gravidade?
Os pesquisadores da gravidade quântica não têm dúvidas de que a gravidade é uma força quântica capaz de causar emaranhamento. É claro que a gravidade é algo único, e ainda há muito a ser aprendido sobre as origens do espaço e do tempo, mas a mecânica quântica definitivamente deve estar envolvida, dizem os cientistas. “Realmente, qual é o sentido de uma teoria em que a maior parte da física é quântica e a gravidade é clássica”, diz Daniel Harlow, pesquisador de gravidade quântica do MIT. Os argumentos teóricos contra os modelos quântico-clássicos mistos são muito fortes (embora não inegáveis).
Por outro lado, os teóricos já estavam errados antes. “Se você pode verificar, por que não? Se calar essas pessoas que estão questionando a natureza quântica da gravidade, isso seria ótimo”, disse Harlow.
Depois de ler os artigos, Dyson escreveu: “O experimento proposto certamente é de grande interesse e requer a realização sob as condições de um sistema quântico real”. No entanto, ele observa que a direção do pensamento dos autores sobre os campos quânticos é diferente da sua. “Não está claro para mim se este experimento será capaz de resolver a questão da existência da gravidade quântica. A pergunta que fiz - se observamos um gráviton separado - é uma pergunta diferente e pode ter uma resposta diferente.
A direção do pensamento de Bose, Marletto e seus colegas sobre a gravidade quantizada deriva do trabalho de Bronstein já em 1935. (Dyson chamou o trabalho de Bronstein de "belo trabalho" que ele não tinha visto antes). Em particular, Bronstein mostrou que a gravidade fraca gerada por uma pequena massa pode ser aproximada pela lei da gravitação de Newton. (Esta é a força que atua entre superposições de microdiamantes). De acordo com Blancow, os cálculos de gravidade quantizada fraca não foram feitos muito, embora sejam certamente mais relevantes do que a física dos buracos negros ou do Big Bang. Ele espera que a nova proposta experimental encoraje os teóricos a procurar refinamentos sutis na aproximação newtoniana que futuros experimentos de bancada podem tentar testar.
Leonard Susskind, um conhecido teórico da gravidade quântica e das cordas da Universidade de Stanford, viu o valor do experimento proposto porque "fornece observações da gravidade em uma nova faixa de massas e distâncias". Mas ele e outros pesquisadores enfatizaram que os microdiamantes não podem revelar nada sobre a teoria completa da gravidade quântica ou do espaço-tempo. Ele e seus colegas gostariam de entender o que acontece no centro de um buraco negro e no momento do Big Bang.
Talvez uma pista de por que a quantificação da gravidade é muito mais difícil do que qualquer outra coisa reside no fato de que outras forças da natureza têm o que é chamado de “localidade”: partículas quânticas em uma região do campo (fótons em um campo eletromagnético, por exemplo). são “independentes de outras entidades físicas em uma região diferente do espaço”, diz Mark van Raamsdonk, teórico da gravidade quântica da Universidade da Colúmbia Britânica. "Mas há muitas evidências teóricas de que a gravidade não funciona dessa maneira."
Nos melhores modelos de gravidade quântica (com geometrias espaço-temporais simplificadas), é impossível supor que a fita do espaço-tempo seja dividida em peças tridimensionais independentes, diz van Raamsdonk. Em vez disso, a teoria moderna sugere que os constituintes fundamentais e subjacentes do espaço são "dispostos de maneira bastante bidimensional". O tecido do espaço-tempo pode ser como um holograma ou um videogame. "Embora a imagem seja tridimensional, a informação é armazenada em um chip de computador bidimensional." Nesse caso, o mundo tridimensional será uma ilusão no sentido de que as várias partes dele não são tão independentes. Em uma analogia de videogame, alguns bits em um chip bidimensional podem codificar as funções globais de todo o universo do jogo.
E essa diferença é importante quando você está tentando criar uma teoria quântica da gravidade. A abordagem usual para quantizar algo é definir suas partes independentes – partículas, por exemplo – e então aplicar a mecânica quântica a elas. Mas se você não definir os termos certos, obterá as equações erradas. A quantização direta do espaço tridimensional que Bronstein queria fazer funciona até certo ponto com gravidade fraca, mas acaba sendo inútil quando o espaço-tempo é altamente curvo.
Alguns especialistas dizem que testemunhar o "sorriso" da gravidade quântica pode motivar esse tipo de raciocínio abstrato. Afinal, mesmo os argumentos teóricos mais barulhentos sobre a existência da gravidade quântica não são apoiados por fatos experimentais. Quando van Raamsdonk explica sua pesquisa em um colóquio de cientistas, ele diz, geralmente começa dizendo que a gravidade precisa ser repensada com a mecânica quântica porque a descrição clássica do espaço-tempo se desfaz nos buracos negros e no Big Bang.
“Mas se você fizer esse experimento simples e mostrar que o campo gravitacional estava em superposição, a falha da descrição clássica se torna óbvia. Porque haverá um experimento que implica que a gravidade é quântica.”
Extraído da revista Quanta
Lições objetivas:
Educacional: formar a compreensão dos alunos sobre o efeito fotoelétrico e estudar suas leis às quais obedece; testar as leis do efeito fotoelétrico com um experimento virtual.
Desenvolvimento: desenvolver o pensamento lógico.
Educacional: educação da sociabilidade (capacidade de se comunicar), atenção, atividade, senso de responsabilidade, despertando interesse pelo assunto.
Durante as aulas
I. Momento organizacional.
- O tema da lição de hoje é “Efeito Fotoelétrico”.
Ao considerar este interessante tópico, continuamos a estudar a seção “Física quântica”, tentaremos descobrir qual efeito a luz tem sobre a matéria e do que depende esse efeito. Mas primeiro, vamos repetir o material abordado na última lição, sem o qual é difícil entender os meandros do efeito fotoelétrico. Na última lição, examinamos a conjectura de Planck.
Qual é a quantidade mínima de energia que um sistema pode emitir e absorver? (quântico)
Quem primeiro introduz o conceito de "quantum de energia" na ciência? (M. Prancha)
Explicação de qual dependência experimental contribuiu para o surgimento da física quântica? (lei da radiação de sólidos aquecidos)
De que cor vemos um corpo completamente preto? (qualquer cor dependendo da temperatura)
III. Aprendendo novos materiais
No início do século 20, nasceu a teoria quântica - a teoria do movimento e interação de partículas elementares e sistemas constituídos por elas.
Para explicar os padrões de radiação térmica, M. Planck sugeriu que os átomos emitem energia eletromagnética não continuamente, mas em porções separadas - quanta. A energia de cada porção é determinada pela fórmula E = h, Onde 
-constante de Planck; v é a frequência da onda de luz.
Outra confirmação da correção da teoria quântica foi a explicação de Albert Einstein em 1905. fenômeno efeito fotoelétrico.
efeito fotoelétrico- o fenômeno de retirar elétrons de substâncias sólidas e líquidas sob a influência da luz.
Tipos de EFEITO DE FOTO:
1. O efeito fotoelétrico externo é a emissão de elétrons por uma substância sob a influência da radiação eletromagnética. O efeito fotoelétrico externo é observado em sólidos, bem como em gases.
2. O efeito fotoelétrico interno é a indução por radiação eletromagnética das transições de elétrons dentro de um condutor ou dielétrico de estados ligados para estados livres sem escapar para o exterior.
3. Efeito fotoelétrico da válvula - a aparência de uma foto - fem. ao iluminar o contato de dois semicondutores diferentes ou um semicondutor e um metal.
efeito fotoelétrico foi descoberto em 1887 por um físico alemão G. Hertz e em 1888-1890 estudado experimentalmente por A. G. Stoletov. O estudo mais completo do fenômeno do efeito fotoelétrico foi realizado por F. Lenard em 1900. Nessa época, o elétron já havia sido descoberto (1897, J. Thomson), e ficou claro que o efeito fotoelétrico (ou mais precisamente, o efeito fotoelétrico externo) consiste em retirar elétrons de uma substância sob a ação da luz que incide sobre ela.
Estudo do efeito fotoelétrico.
Os primeiros experimentos sobre o efeito fotoelétrico foram iniciados por Stoletov já em fevereiro de 1888.
Os experimentos usaram um recipiente de vidro a vácuo com dois eletrodos de metal, cuja superfície foi completamente limpa. Uma voltagem foi aplicada aos eletrodos você, cuja polaridade pode ser alterada usando uma tecla dupla. Um dos eletrodos (cátodo K) foi iluminado através de uma janela de quartzo com luz monocromática de um determinado comprimento de onda?. Em um fluxo luminoso constante, a dependência da força da fotocorrente foi tomada EU da tensão aplicada.
Leis do efeito fotoelétrico
A fotocorrente de saturação é diretamente proporcional ao fluxo de luz incidente.
a energia cinética máxima dos fotoelétrons aumenta linearmente com a frequência da luz e não depende de sua intensidade.
Para cada substância, existe uma frequência mínima definida, chamada de limite vermelho do efeito fotoelétrico, abaixo da qual o efeito fotoelétrico não é possível.
De acordo com a hipótese de M. Planck, uma onda eletromagnética consiste em fótons individuais e a radiação ocorre de forma descontínua - por quanta, fótons. Assim, a absorção da luz também deve ocorrer de forma descontínua - os fótons transferem sua energia para os átomos e moléculas da substância como um todo.
- Equação de Einstein para o efeito fotoelétrico
mv 2 /2 = eU 0 - o valor máximo da energia cinética do fotoelétron;
é a frequência mínima de luz na qual o efeito fotoelétrico é possível;
V max \u003d hc / Aout - a frequência máxima de luz na qual o efeito fotoelétrico é possível
- efeito de foto de borda vermelha
- momento do fóton
Conversa com esclarecimento de termos e conceitos.
O fenômeno da emissão de elétrons por uma substância sob a influência da luz é chamado ...
O número de elétrons ejetados pela luz da superfície de uma substância em 1 s é diretamente proporcional a ...
A energia cinética dos fotoelétrons aumenta linearmente com ... e não depende de ...
Para cada substância, existe a menor frequência de luz na qual o efeito fotoelétrico ainda é possível. Essa frequência é chamada...
O trabalho que deve ser feito para ejetar elétrons da superfície de uma substância é chamado de...
A equação de Einstein para o efeito fotoelétrico (formulação)…
4. Consolidação e generalização do conhecimento.
Tarefa 1. Qual é a menor frequência de luz na qual o efeito fotoelétrico ainda é observado se a função trabalho de um elétron de um metal for 3,3 * 10 -19 J?
Tarefa 2. Determine a energia, massa e momento de um fóton correspondente às ondas mais longas e mais curtas da parte visível do espectro?
Solução:
Tarefa 3. Encontre o limiar do efeito fotoelétrico para o potássio se a função trabalho A = 1,32 eV?
Solução:
Para a equação de Einstein 
Usando as fórmulas que você escreveu, resolva os seguintes problemas por conta própria.
A função trabalho para o material da placa é de 4 eV. A placa é iluminada com luz monocromática. Qual é a energia do fóton da luz incidente se a energia cinética máxima dos fotoelétrons é 2,5 eV?
A radiação eletromagnética, cuja energia do fóton é de 8 eV, atinge a placa de níquel. Neste caso, como resultado do efeito fotoelétrico, elétrons com energia máxima de 3 eV saem da placa. Qual é a função trabalho dos elétrons no níquel?
Um fluxo de fótons com uma energia de 12 eV elimina fotoelétrons do metal, cuja energia cinética máxima é 2 vezes menor que a função trabalho. Determine a função trabalho para este metal.
A função trabalho de um elétron de um metal. Encontre o comprimento de onda máximo de radiação que pode emitir elétrons.
Determine a função trabalho dos elétrons do metal se a borda vermelha do efeito fotoelétrico for 0,255 µm.
Para alguns metais, o limite vermelho do efeito fotoelétrico é luz com frequência . Determine a energia cinética que os elétrons adquirem sob a ação da radiação com comprimento de onda
Preparar uma apresentação sobre o tema "Aplicação do efeito fotográfico"
