Бинарное движение электронов
В классической физике под электрическим током понимается направленное движение электронов от плюса к минусу. Вроде бы, всё предельно просто, но, к сожалению, это — иллюзия.
“Электрический ток — направленное движение электрически заряженных частиц, например, под воздействием электрического поля. Такими частицами могут являться:
в проводниках — электроны,
в электролитах — ионы,
в полупроводниках — электроны и дырки.”.
Это почти все, что известно о физической сущности электрического тока. Дальше идут только разговоры о форме тока, о направлении тока, о количественных параметрах, о его применении и т.п.
Чему же нас Учат в школе, учат в школе, Учат в школе?
Каждый атом находится в строго определенном месте. Но какие частицы тогда будут обеспечивать протекание электрического тока? Дело в тем, что в узлах кристаллической решетки находятся положительные ионы (рисунок 1). В пространстве между этими ионами беспрестанно двигаются свободные электроны.
Направленное движение, казалось бы, что может быть проще — движение в заданном направлении. Всё это так, но существует маленькое «но». Электроны вообще не двигаются в проводнике, по крайней мере, то, что понимают под электроном.
В то же время отмечалось, что Электрон обладает дуальными свойствами, как частицы, так и волны. По своей природе, частица и волна, в принципе, не совместимы, ну да ладно.
А если предположить, что они двигаются, то должна быть скорость их передвижения в проводнике. Вот, так вот.
Казалось бы, всё вроде бы прекрасно, но это только кажется. Так как после замыкания цепи электрический ток в ней появляется мгновенно. Факты из реальной жизни полностью опровергают теоретические объяснения.
Для понимания законов движения электронов в проводнике. Рассмотрим кристаллическую решётку, образованную атомами одного и того же элемента. В твёрдом состоянии соседние атомы смыкаются своими электронными оболочками. «Связанные» подобным образом, атомы создают единую систему, состоящую из сотен тысяч миллионов атомов.
При наличии магнитного поля, электроны атомов становятся более неустойчивыми, что в значительной степени увеличивает возможность их перехода не только на высшие орбиты одного и того же атома, но и возможность полного распада электрона у одного атома и синтез его у другого. Аналогичные процессы происходят при поглощении атомом волн фотонов;
При воздействии постоянным электрическим полем, внешние электроны атомов, ставшие неустойчивыми под воздействием постоянного магнитного поля, начинают распадаться на фотоны, и начинают двигаться вдоль кристаллической решётки. Продольный поток фотонов, высвободившихся при распаде внешних электронов одних атомов, попадая в расположение других атомов, вызывает у этих атомов синтез электронов.
Другими словами, "дуальные" электроны «исчезают» у одних атомов и «появляются» у других. Причём, это происходит одновременно с миллионами атомов одновременно и в определённом направлении.
Только чтобы быть предельно точным, следует говорить не о "направленном движении электронов", а о направленном перераспределении электронов вдоль проводника.
Как стало ясно из вышеизложенного объяснения, электроны не движутся вдоль проводника, они исчезают в одном месте, где уровень атомов становиться критическим для существования внешних электронов и образуются у атомов, у которых выполняются необходимые для этого условия. Происходит дематериализация электронов в одном месте и материализация их в другом.
Можно продолжить разбор переменного тока и эффекта полупроводников
Суммируя пост, автор, исходя из того, что, с одной стороны, скорость движения электрона в проводнике мала, а с другой при замыкании ток в цепи появляется «мгновенно» делает вывод, что существующая теория неверна. Взамен автор предлагает новый механизм движения тока. Однако текст требует правок. Замечания представлены ниже
1. «В классической физике под электрическим током понимается направленное движение электронов от плюса к минусу».
По определению, (i) ток — это движение электрически заряженных частиц, а не только движение электронов. (ii) Направление тока определяется направлением движения положительно заряженных частиц (т.е. противоположно движению электрона). (iii) Электрон движется от «-» к «+».
2. «Электроны вообще не двигаются в проводнике, по крайней мере, то, что понимают под электроном.» Неверно, электроны движутся, но с маленькой скоростью. Называется дрейфовая скорость.
3. «По своей природе, частица и волна, в принципе, не совместимы, ну да ладно.» Они не совместимы для автора, в физике корпускулярно-волновой дуализм принят.
4. «А если предположить, что они двигаются, то должна быть скорость их передвижения в проводнике». Предполагать не надо: в рамках теории электроны двигаются, смотри «дрейфовая скорость»
5. «Так как после замыкания цепи электрический ток в ней появляется мгновенно». Очень быстро, но не мгновенно
6. «Факты из реальной жизни полностью опровергают теоретические объяснения». Неверно, так как в принятой теории не говорится, что конкретный электрон «бежит» от станции до лампочки автора. Автор должен описать (хотя бы, как он видит), как в рамках существующей теории осуществляется перенос энергии.
7. «В твёрдом состоянии соседние атомы смыкаются своими электронными оболочками». (i) Необходимо пояснить, какие именно «смыкаются» электронные оболочки. Имеются в виду внешние оболочки? (ii) Как дело обстоит для жидкостей?
8. «электроны атомов становятся более неустойчивыми». Что значит «становится неустойчивым. Определение и каков механизм? Не мог бы автор описать, как он видит влияние магнитного поля на электрон?
9. «возможность полного распада электрона у одного атома и синтез его у другого». Автору необходимо описать физически понятие «распада электрона», в частности, механизм распада, составляющие части, качественное и количественное описание в виде формул. Желательно, привести примеры, где это экспериментально подтверждено.
10. «Аналогичные процессы происходят при поглощении атомом волн фотонов». Опишите подробно «аналогичные процессы». Имеется в виду, что при поглощении света (фотонов), электрон переходит на более высокую орбиту? Далее, не уверен, что сочетание «волн фотонов» уместно. Фотон – это квант (частица) электромагнитной волны. Лучше просто написать «при поглощении фотонов»
11. «электроны атомов, ставшие неустойчивыми под воздействием постоянного магнитного поля, начинают распадаться на фотоны, и начинают двигаться вдоль кристаллической решётки». Необходимо доказать, что электроны распадаются на фотоны (т.е. ответить на пункт 9). В том числе, автору необходимо объяснить, куда девается масса (масса фотона равна 0, а масса электрона ненулевая). В рамках существующей теории фотон генерируется, когда электроны излучают энергию при переходе с более высоких энергетических уровней на более низкие, отдавая энергию в виде фотонов. При этом есть схема перехода, расчеты, и экспериментальные доказательства, что при переходе электрона с одного уровня на другой, длина волны фотона соответствует разнице энергий между уровнями электрона. Фотон не является электроном, но он может передавать энергию электрону. Может ли автор ответить на вопрос, каким образом фотоны распространяются в кристаллической решетке?
12. «Продольный поток фотонов, высвободившихся при распаде внешних электронов одних атомов, попадая в расположение других атомов, вызывает у этих атомов синтез электронов». Согласно автору, в проводнике существует поток фотонов, т.е. распространяется свет. Можно ли до момента «захвата» другим атомом (т.е. до момента синтеза нового электрона) зарегистрировать этот свет? Или этот процесс очень быстрый (мы его уловить не можем), а поглощаются абсолютно все фотоны? Если так (невозможно проверить), то я передаю привет чайнику Рассела. Проводник «светится» внутри? Опять же, что там по жидкости? Также необходимо формально описать процесс «синтеза» электронов.
13. "дуальные" электроны. Что значит в данном случае слово «дуальные»?
14. «Как стало ясно». Извиняюсь, но ясно не стало. При написании подобных текстов лучше писать хотя бы «как следует из вышеизложенного».
15. «Можно продолжить разбор переменного тока и эффекта полупроводников». Сначала необходимо разобраться с данным постом