Вариационные принципы механики - Полак Л.С.
Скачать (прямая ссылка):
время жизни" каждого из известных радиоактивных атомов всегда намного
больше, чем период у-лучей.
Итак, при испускании некоторым атомом светового кванта одновременно
излучается сферическая фазовая волна, которая в свою очередь будет
возбуждать, встречаясь с близкими к источнику излучения атомами, новое
испускание квантов. Эта нематериальная фазовая волна будет переносить
большое количество малых порций энергии, которые постепенно будут данной
волной теряться и внутренние явления у которых являются когерентными.
VI. Дифракция на краю экрана и принцип инерции
Корпускулярная теория света встречается в данном случае с большими
трудностями. Уже со времен Ньютона известно, что проходящие вблизи края
экрана световые лучи не остаются прямолинейными и что некоторые из них
проникают в область геометрической тени. Ньютон приписывал это отклонение
влиянию некоторых сил, которые якобы действуют со стороны края экрана на
световые корпускулы. Мне кажется, что это явление заслуживает, очевидно,
более общего объяснения. Так как, по-видимому, между движением тел и
распространением волн существует глубокая связь и так как лучи фазовых
волн могут теперь рассматриваться как траектории (возможные траектории)
квантов энергии, мы склонны отказаться от принципа инерции и утверждаем:
Движущееся тело всегда должно следовать за лучом¦ своей фазовой волны.
При распространении волны форма поверхностей равной фазы будет непрерывно
изменяться, и тело всегда будет двигаться, согласно нашему утверждению,
по общему перпендикуляру двух бесконечно близких поверхностей.
Когда принцип Ферма становится более непригоден для подсчета траекторий
лучей, то непригоден также более для подсчета траектории тела и принцип
наименьшего действия ; я считаю, что подобные представления могут
рассматриваться как некоторый вид синтеза оптики и механики.
Мы должны еще уточнить некоторые пункты,. Луч, который приобретает
согласно нашим идеям важное физическое значение, может быть определен
так, как указано выше, по непрерывно распространяющемуся малому участку
фазовой волны; но он не может быть определен в каждой точке посредством
задания взятой по всем волнам геометрической суммы векторов, называемой в
электромагнитной теории вектором Пойнтинга. Обсудим нечто подобное
эксперименту Винера. Мы посылаем цуг плоских волн в нормальном
направлении к полностью отражающей плоской зеркальной поверхности ;
образуются стоячие волны; отражающее зеркало является узловой
поверхностью для электрического вектора, узловая поверхность для
магнитного
вектора отстоит от зеркала на расстоянии ~ А, плоскость, отстоящая от
зеркала на у А, является вновь узловой поверхностью для электрического
вектора, и так далее. На каждой узловой поверхности вектор Пойнтинга
равен нулю. Можем мы утверждать, что через эти поверхности не проходит
энергия? Конечно, нет ; мы можем лишь сказать, что интерференционное
состояние на этих поверхностях остается все время одним и тем же. В
каждом случае интерференции встречается подобное же затруднение. В
волновой
ПОПЫТКА ПОСТРОЕНИЯ ТЕОРИИ СВЕТОВЫХ КВАНТОВ
637
теории распространение энергии носит до некоторой степени фиктивный
характер, зато в этой теории можно без труда проводить точное вычисление
интерференционных полос; мы постараемся выяснить причину этого в
•следующем параграфе.
VII. Новое объяснение полос интерференции
Рассмотрим способы, которыми можно установить присутствие света в
некоторой точке пространства : непосредственное восприятие рассеянного
света, фотографические испытания, тепловой эффект и другие. Все эти
способы в действительности могут быть, по-видимому, сведены к
фотоэлектрическому эффекту и к рассеянию света. В самом деле, при встрече
с материальным атомом световой квант обладает определенной, зависящей от
внешних факторов вероятностью поглощения или рассеяния. Если, далее,
теории удастся определить эти вероятности, пренебрегая действительными
перемещениями энергии, то можно будет правильно определить в каждой точке
средние значения сил взаимодействия между излучением и материей. Следуя
электромагнитной теории (в согласии с этой точкой зрения находится также
принцип соответствия Бора), я склонен предположить, что для материального
атома вероятность поглощения или рассеяния светового кванта определяется
геометрической суммой каких-либо из векторов, определяющих сталкивающиеся
с этим атомом фазовые волны. Последнее предположение в действительности
полностью аналогично гипотезе, принимаемой в электромагнитной теории, где
интенсивность наблюдаемого света связывается с величиной равнодействующей
электрического вектора. Так, в эксперименте Винера фотографическое
действие происходит лишь на узловых плоскостях электрического вектора;
согласно электромагнитной теории магнитная •энергия света не является
наблюдаемой.
Рассмотрим теперь интерференционный эксперимент Юнга. Несколько атомов
света проходят через отверстия и дифрагируют вдоль луча соседних частей
