Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Сивухин Д.В. -> "Общий курс физики Том 3. Электричество" -> 170

Общий курс физики Том 3. Электричество - Сивухин Д.В.

Сивухин Д.В. Общий курс физики Том 3. Электричество — М.: Наука , 1996. — 704 c.
Скачать (прямая ссылка): obshiykursfizikit31996.pdf
Предыдущая << 1 .. 164 165 166 167 168 169 < 170 > 171 172 173 174 175 176 .. 280 >> Следующая

а = А = 2,818- 10-13 см. (91.7)
тс- ' '
Эта величина называется классическим радиусом электрона. На формулу (91.7) нельзя смотреть как на выражение, определяющее «истинные размеры электрона», так как никаких других независимых способов определения размеров электрона не существует. На классический радиус электрона (91.7) следует смотреть как на некоторую характерную длину, ограничивающую снизу область применимости классической теории поля. Классическая теория поля неприменима также для очень сильных полей, порядка
Е0 = L = ^ = 6 • Ю15 СГСЭ-сд. = 1,8 ¦ 1013 В/см.
5. В действительности размеры области, в которой классические представления уже неприменимы, ограничены квантовыми эффектами и примерно в сто раз превышают классический радиус электрона. Эти размеры легко оценить элементарно с помощью квантово-механического соотношения неопределенностей
412
ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЯХ
[ГЛ. V
между энергией и временем. Для читателя, имеющего некоторые представления
об основных понятиях квантовой механики, приведем эту оценку. Если частица наблюдается в течение времени At, то, согласно квантовой механике, о ее энергии можно говорить лишь с точностью Дg, удовлетворяющей условию Д§
где rl = ;—= 1,05-!0~2? эрг • с—постоянная Планка, деленная ка 2я. Это условие .Lit
и называется соотношением неопределенностей между энергией и временем. Если время At достаточно мало, то в вакууме на короткое время могут рождаться электрон-позитронные пары. Для этого неопределенность энергии Д§ должна быть не меньше собственной энергии электрон-позитронной пары, т. е. 2тс2. (Массы электрона и позитрона одинаковы). .Соответствующий промежуток времени от момента рождения до момента исчезновения электрон-позитронной пары
будет не больше At ~ тг^Гп ¦ За это время электрон-позитронная пара может пройти
расстояние не больше Лк = сД<~ ~ = 0,38 • 10-9 см. (Последняя величина
называется комптоновской длиной волны.) Таким образом, любой «точечный заряд» на расстояниях ~ЛК как бы окружен об.тастью «виртуальных» электрои-позит-ронных пар («поляризация вакуума»). Это означает, что классическая картина «точечного заряда» на таких расстояниях уже неприменима. Комптоновская длина
волны Лк = — и ограничивает снизу область применимости классической теории
поля. Ее отношение к классическому радиусу электрона равно
^ = Щ = 137. а е2
Точно так же классическая теория поля неприменима уже при полях, примерно в 137 раз меньших, чем Е0. Действительно, пусть электрическое поле ?кв на длина Лк создает такую разность потенциалов, что еЛк?вв > 2 тс2. Отсюда, опуская коэффициенты, получаем
пМ в” 1
р '¦ v е с _ 1 р
ell ~ tic 0 ~ 137 °-
В таком поле виртуально возникшая электрон-позитронная пара будет разорвана, т. е. произойдет пробой вакуума — явление невозможное с точки зрения классических представлений.
Г Л А В А VI ЭЛЕКТРОЛИТЫ
* *
§ 92. Электролиз и электролитическая диссоциация
1. Электролитами в широком смысле слова называются вещества, химически разлагающиеся на составные части, когда по ним преходит электрический ток. К таким веществам относятся многие соединения металлов с металлоидами в расплавленном состоянии, а также твердые вещества, проводящие ток, например твердые растворы и ионные кристаллы. Однако основными представителями электролитов, имеющими главнейшие научно-технические применения, являются водные растворы неорганических кислот, солей и оснований. На них мы и сосредоточим основное внимание. Далеко не всякие водные растЕоры — электролиты. Например, раствор сахара в воде не проводит электрического тока и электролитом не является. Многие неводные растворы (например, растворы, в которых растворителями служат спирты) также обладают электролитическими свойствами, но у них эти свойства выражены значительно слабее, чем у водных растворов.
Разложение электролита на его составные части под действием электрического тока называется электролизом. Продукты разложения выделяются на электродах, т. е. проводящих телах надлежащей геометрической формы, погруженных в электролит и соединенных с полюсами гальванической батареи пли другого источника постоянного тока. Эти продукты, как правило, вступают в химические реакции с электродами или растворителем. Тогда говорят о вторичных реакциях при электролизе. Последние долгое время затемняли собою природу явления электролиза и его законы. При изучении электролиза надо прежде всего исключить осложняющее влияние вторичных реакций и сосредоточить внимание на реакциях первичных. Так мы и поступим.
2. Первая гипотеза для объяснения электролиза была предложена Гротгусом (1785—1822) в 1805 г. Согласно этой гипотезе молекулы растворенного вещества состоят из двух частей, нз которых одна заряжена положительно, а другая — отрицательно. В растворе, на который наложено электрическое поле, по какой-то причине некоторые из молекул растворенного вещества распадаются на эти составные части. Последние переходят в раствор в виде заряженных частиц, получивших позднее название ионов.
414
ЭЛЕКТРОЛИТЫ
[ГЛ. VI
Предыдущая << 1 .. 164 165 166 167 168 169 < 170 > 171 172 173 174 175 176 .. 280 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed