Электромагнитные излучения Текст научной статьи по специальности «Физика»

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ Рыбин В.В.1, Торба А.А.2

1Рыбин Виктор Вячеславович - дипломированный инженер;

2Торба Александр Алексеевич - кандидат технических наук, доцент, профессор,

кафедра ЭВМ,

Харьковский национальный университет радиоэлектроники, г. Харьков, Украина

Аннотация: проведена оценка значений скорости распространения электромагнитных излучений различных диапазонов частот, высказаны представления относительно структуры излучений.

Ключевые слова: электромагнитные излучения, скорость света, рентгеновские излучения, гравитационное излучение, электростатическое излучение.

УДК 629.783.527.6

Введение

Рассматриваются процессы, происходящие в системе, состоящей из двух электронов, что связано со свойствами электронов как источников излучений гравитационного и электростатического. Электроны используются в различных источниках электромагнитных (ЭМ) колебаний, в том числе и рентгеновских излучений.

Электрон представляет собой устойчивое уплотнение электромагнитной материи (ЭММ), его можно рассматривать как саморегулируемую систему, которой свойственны пульсации регулируемого параметра относительно определенного значения. Стабилизация параметров электрона осуществляется за счет его внутренней энергии и поглощаемой ЭММ из окружающего пространства.

Целью работы является выяснение механизма образования и структуры ЭМ излучений различных диапазонов частот. Работа основывается на ранних авторских публикациях [1].

1 Природа гравитационного излучения

Закон тяготения И. Ньютона для системы, состоящей из двух электронов (при расстоянии между электронами R = 1 см), запишем в виде:

к к тх к т2

—-•у- т Л ■ т , = —^-'У'—ет- ■ т , ч—у• т Л,

R2 ' е1 е2 ' 2 е2 2

где: к - коэффициент размерности, зависящий от выбранной системы единиц измерения, как и размерность R (в данном случае размерность [к] = см3 /г • сек2); у ~ 6,67259 * 10-8 - безразмерная величина гравитационной постоянной; те1 = те2 - массы электронов.

те12

Предположим, что у—определяет массы излучений электронов в месте

расположения противоположного электрона.

Коэффициент у << 1 характеризует электрон как весьма неэффективный излучатель, что допускает представить электрон в виде сферического неэффективного излучателя.

me

Величина имеет смысл массы излучения, направленного в полусферу

me

противоположного электрона, который воспринимает её (/ ——) полностью.

Предположим, что относительно массы излучения электрона можно использовать формулу, подобную формуле для полной мощности излучения диполя Герца [2]:

Мизл = )2 ™е =ГМе , (2)

где: эф - эффективный диаметр электрона; Хп - длина волны пульсаций массы электрона.

При достижении электроном максимального объёма движение его массы резко тормозится, возникает «тормозное» излучение с массой у те . Кинетическая энергия массы те порождает кинетическую энергию массы у те :

у 2 2

угр тес

7т=щп, <3)

где: Угр - скорость распространения гравитационного излучения.

с

Из (3) следует, что Угр = , где с - скорость распространения «света». Угр ~

Ь

1,1606 * 1012 м/сек.

Частоту пульсаций массы электрона определяем в соответствии с гипотезой Планка:

, г тес2 ¥п = -т2Г,

где: к - постоянная Планка;

/п ~ 0,6178 * 1020 Гц - частота пульсаций массы электрона.

Длина волны пульсаций массы электрона: = с ^ 4,8526 • 10_1°см.

/п

Диаметр электрона определим из выражения (2): ёгэф = 1,2249-10-13 см.

Противоположный электрон воспринимает «тормозное» излучение в соответствии с формулой <Меоспр - масса восприятия «тормозного» излучения):

М = 7 Щ = 7 Ще_ * < эф )2 = 73 Щ (4)

Мвоспр 7 2 3 ( Агр ; 7 2 3\ Угр' 7 2 .

Р ^

Здесь учтено, что с2 / У2гр = у, и учитывается выражения (2). Излучение с массой Мвоспр приобретает в массе противоположного электрона скорость распространения, равную «с» и при торможении порождает «тормозное» излучение с массой:

,4 Щ 2

Это излучение распространяется по направлению воздействующего и действует на «свой» электрон в соответствии с законом тяготения (1), - это силовая реакция. Масса фотона гравитационного излучения:

Щ = МТ = 1,46 -10"76 г. (6)

МТ =уМвоСПр =7 • ^. (5)

Внутренняя кинетическая энергия электрона («на уровне фотонов»): Еевн = _ 1 =1,499 -107 .

е.ен 2 у 2 2

Для определения Ее.ен необходимо «перевести» массу те в гравитационное излучение.

2 Природа рентгеновских излучений

Источником излучения является рентгеновская трубка с анодом, перпендикулярным направлению движения ускоренных электронов. Анод является антенной «тормозных» излучений, возникающих при торможении ускоренных электронов. Предположим, что при торможении электрон теряет свою скорость за время, не превышающее половины периода частотыТуск, определяемой формулой:

т ■V2

_ "1е г уск Туск_ '

где: И - постоянная Планка;

Хуск - скорость ускоренного электрона, определяемая выражением:

т V2

е ууск _ ец где: размерность [Ц] - В/см.

Силовое воздействие ускоренного электрона на анод трубки можно оценить из формулы:

К _ т V

^ "1е ' уск ■>

где: К' - первая производная от количества движения; Х'уск - первая производная от скорости Хуск.

Скорость Хуск в течение времени, не превышающего половины периода частоты Туск, достигает нулевого значения.

Допустимо следующее представление:

V ~ Хуск _ 2Х ■ т

' уск — 0 5Т уск ^ уск!

тогда:

К _ те ■ 2Хуск ■ Туск •

Отношение силовых воздействий при Хуск < с к Хуск = с (с - скорость «света»):

m ■V ■ f V ■V2 V

"le г уск J уск _ v уск v уск _ / v уск \з me ■с ■ /ускс с ■ с2 с

e ускс

Приравняем это отношение к отношению кинетических энергий «тормозных» излучений при Vуск < c и V'уск = с.

Поскольку излучение возникает при отделении массы у me, то чем больше кинетическая энергия ускоренного электрона, тем больше частота и скорость распространения «тормозного» излучения. В рассматриваемом случае у me = const, что позволяет записать:

V , V2

Г уск )3 _ v T

К с } К2'

' гр

где: VT - скорость распространения «тормозного» излучения при Ууск < с.

Тогда:

^ = ^гр (^ )3/2. (7)

Известно, что при увеличении скорости движения ускоренных электронов увеличивается скорость распространения «тормозных» излучений и уменьшается отклонение фотонов излучения от направления воздействующих ускоренных электронов.

Это обстоятельство описывается выражением:

Л(р° ~ 1 /Екин,

где: Аср°/2 - угол отклонения (в градусах) от направления движения ускоренных электронов;

Лф° - «ширина» сечения диаграммы направленности излучения;

Екин - кинетическая энергия ускоренного электрона.

Далее, при Утмин = С2 электрон излучает в полусфере, что позволяет записать:

Лф°макс = 180°.

Высказанное выше позволяет записать выражение для ширины сечения диаграммы направленности (ДН) «тормозного» излучения точечного излучателя:

Л^ = ДЯмаксс — Дфмакс-V"-= Ш°' ^ ЧС >

УТ1 У2 / Уск1 )3 Ууск1

грУ с ) V с 2

т/2 т/2 / г уск ч 3 т/г2 _с

поскольку: V^ = Угр (-) ; Угр — —.

с у

Таким образом, ширина сечения ДН больше апертуры излучения на величину суммы X Лфь «расположенной» по контуру реальной площади излучения.

Силу притяжения, вызываемую рентгеновским излучениеми, воздействующую на электрон, определим из выражения (при R = 1 см):

Г ~ Г •(^УСк)з —у.mi(VУСK)з

1 рент —± гр V ) / /•

3 Природа электростатического излучения

Электрон является и источником электростатического излучения, возникающего при достижении массою электрона минимального объёма. При этом возникают отражения, состоящие из полярных фотонов, имеющих (предположительно) характер движения, похожий на движение массы внутри электрона. При воздействии полярного фотона на противоположный электрон - фотон (скорость распространения которого не превышает «с») отражается, теряя часть внутренней энергии.

Отражаясь от противоположного электрона, фотон оказывает давление на электрон (отталкивание). Поскольку гравитационная постоянная характеризует и сопротивление на «разрыв» массы электрона, то допустимо предположение, что массы полярных и неполярных фотонов равны (гравитационное излучение состоит из неполярных фотонов).

Силовое электростатическое взаимодействие (Гк — е2 / К2) превышает

тт2

гравитационное (г^ — -2—) примерно в

К

Гк / Ян = 4,16688 * 1042 раз (для системы из 2-х электронов).

В системе, состоящей из двух электронов, эквивалентное (электростатическому) гравитационное взаимодействие (при К = 1 см) определяется выражением:

Fэкв = К ■ У(т ^4,16688-1042 ) • (те^4,16688-1042 ). (8)

Масса воздействующего гравитационного или электростатического излучения электрона (в системе, состоящей из двух электронов при R = 1 см) равна у те / 2. Масса «тормозного» излучения МТ = у4 те / 2 (см. (5)), её кинетическая энергия равна:

Е =г4 тк =гз т. с2

г.^ у 2 2 у 2 2 '

Кинетическая энергия воздействующего эквивалентного «тормозного» излучения:

2 2 ЕТ = у3^те4,16688-1042 • — = 0,60644. (9)

1 .кин.экв. ' 2 * 2 4

При тех же условиях кинетическая энергия гравитационного воздействия ^ = 1 см) равна:

Е л=у. Те--к. = те'с* (10) кин1 ' 2 2 4 '

Электростатическое воздействие имеет кинетическую энергию: Е 2 = уГП£с2. (11)

кин2 ' 2 2 4

Учитывая, что полярные фотоны при воздействии на противоположный электрон теряют часть своей внутренней энергии, можно записать:

Е п. т • с2 тс'2

Е 3 = = = 0,60644-^-.

кин3 у 4 4

Полярные фотоны теряют около 40% (при электростатическом воздействии) своей внутренней энергии.

Следует заметить, что при движении электрон вращается вокруг своей оси, что обеспечивает минимальное сопротивление среды распространения. Вследствие вращения искривляются траектории движения полярных фотонов , возникает «магнитное» поле.

4 Структура электромагнитных излучений

Гравитационные и рентгеновские излучения состоят из неполярных фотонов. Излучения, скорость распространения которых равна «с», состоят (преимущественно) из полярных фотонов.

На примере излучений электрона показано, что гравитационное и электростатическое излучения имеют одинаковую частоту, но различные скорости распространения.

Фотоны могут образовываться и вследствие турбулентности движения ЭММ с минимальной объемной плотностью массы. Допустим, что в момент излучения фотона электроном фотон имел такой же объём, как и электрон. Тогда объёмную плотность массы фотона можно определить как:

т, ОФ - '

' е

где: тф - масса фотона;

—е - объём электрона.

«Тормозное» излучение электрона имеет массу у те . По аналогии запишем:

т, ..

Отп =УОф =у-ф = 1,0127-1° г / см3,

' е

где: ртп - минимальная объёмная плотность массы ЭММ в непрерывном состоянии.

Тогда полная кинетическая энергия электрона примет вид:

1 2 те (с )2 2

Е 1 Щ'с - У - 0?471°14 те'С

э.вн.кин ^ 2 2 — 2 — 1 и 2 '

Для определения Е'эенкин нужно всю массу электрона «перевести» в излучение с минимальной объёмной плотностью массы. Скорость распространения излучения (при длительности перехода, равном 1 сек - в качестве примера) равна:

Гтах — С —1,49867-1°7-с У

Выводы

1. Критически давно назрела необходимость прямых измерений скорости распространения рентгеновских излучений и вызываемых ими тяготений.

2. Излучения ЭММ могут распространяться со скоростями, значительно превышающими скорость «света».

3. Измерения по п.1 позволят оценить значения погрешностей при проведении вычислений по приведенным формулам.

4. Излучения, которые распространяются со скоростью «света», - это (преимущественно) модулированные электростатические излучения (в том числе и радиоволны).

Список литературы

1. Рыбин В.В. О скорости распространения некоторых видов электромагнитных излучений [Текст] / В.В. Рыбин, А.А. Торба / «Научный журнал». Москва, 2019. Вып. 1 (35). С. 5-10.

2. Никольский В.В. Теория электромагнитного поля [Текст] / Издание 3-е. М: Высшая школа, 1964. 372 с.