Какого цвета электрон?
Feb. 16th, 2012 12:14 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
apximhdПринято считать, что вопрос, вынесенный в заголовок этого поста, не имеет смысла, но так ли это? Что есть цвет? Если мы осветим объект светом, совпадающим по спектральным характеристикам с солнечным, то при отражении от объекта спектральный состав света изменится. Вот это-то изменение, выраженное в цветовом пространстве RGB, и является цветом нашего объекта.
Свободный электрон, как известно, способен рассеивать световые кванты, а значит, осветив электрон белым светом и проанализировав спектральный состав рассеянных им фотонов, мы можем с полным правом говорить о цвете электрона.
Тут следует ответить ещё на одно возможное возражение, мол, цвет, это то, что мы можем видеть непосредственно нашими глазами. Но теоретически, мы можем увидеть электрон невооружённым глазом. Для этого электрон должен быть «холодным». Чтобы электрон стал заметен невооружённым глазом, необходимо, чтобы его размеры стали сравнимыми с длиной волны видимого света. В этом нам поможет принцип неопределённости Гейзенберга, который говорит, что произведение неопределённости координаты на неопределённость импульса имеет порядок постоянной Планка.
Таким образом, чтобы увидеть электрон, мы должны всего лишь охладить его до температуры ниже 565К или, соответственно, ниже +292°C. Человеческий глаз способен замечать отдельные фотоны, значит, покоящийся при комнатной температуре электрон в принципе может быть замечен невооружённым глазом как очень слабая вспышка света.
Вернёмся к цвету. В результате эффекта Комптона длина волны кванта света при рассеянии назад сдвинется в красную область на 0,005 нм. Это практически незаметное покраснение, но его наличие позволяет нам говорить, что истинный цвет электрона — чуть желтоватый.
Свободный электрон, как известно, способен рассеивать световые кванты, а значит, осветив электрон белым светом и проанализировав спектральный состав рассеянных им фотонов, мы можем с полным правом говорить о цвете электрона.
Тут следует ответить ещё на одно возможное возражение, мол, цвет, это то, что мы можем видеть непосредственно нашими глазами. Но теоретически, мы можем увидеть электрон невооружённым глазом. Для этого электрон должен быть «холодным». Чтобы электрон стал заметен невооружённым глазом, необходимо, чтобы его размеры стали сравнимыми с длиной волны видимого света. В этом нам поможет принцип неопределённости Гейзенберга, который говорит, что произведение неопределённости координаты на неопределённость импульса имеет порядок постоянной Планка.
Таким образом, чтобы увидеть электрон, мы должны всего лишь охладить его до температуры ниже 565К или, соответственно, ниже +292°C. Человеческий глаз способен замечать отдельные фотоны, значит, покоящийся при комнатной температуре электрон в принципе может быть замечен невооружённым глазом как очень слабая вспышка света.
Вернёмся к цвету. В результате эффекта Комптона длина волны кванта света при рассеянии назад сдвинется в красную область на 0,005 нм. Это практически незаметное покраснение, но его наличие позволяет нам говорить, что истинный цвет электрона — чуть желтоватый.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
(no subject)
Date: 2012-02-16 08:50 am (UTC)(no subject)
Date: 2012-02-16 10:50 am (UTC)(no subject)
Date: 2012-02-16 02:32 pm (UTC)(no subject)
Date: 2015-08-11 08:02 pm (UTC)