Никто уже давно не сомневается, что свет – это поток фотонов. Фотоны представляют собой электромагнитные колебания определенной частоты по общепризнанной модели.
Обычный белый свет представляет собой смесь колебаний различных частот. Это так называемый видимый спектр. Он занимает частоты от 400 до 790 терагерц или имеет длины волн от 740 нм (красный) до 380 нм (фиолетовый). Фиолетовая составляющая видимого спектра имеет почти в два раза большую частоту, чем красная. Мы можем видеть все составляющие этого спектра. Носителем энергии этого излучения являются фотоны с энергией от 3.26 эВ до 1.68 эВ.
В общем реестре все виды электромагнитных излучений имеют, примерно, следующий порядок по убыванию длины волны.
Естественно это не строгое распределение излучений и не все его виды. Границы их размыты. Для нас важен факт убывания длины волны и возрастания частоты по направлению к вынужденному излучению. В данном списке излучений самые длинные волны у радиоизлучений.
В список внесено излучение нейтрино, так как, по мнению автора, это и есть минимальный кусочек энергии, то есть квант. Рассмотрим более внимательно шкалу данных излучений.
Из таблицы видно, что энергия излучения возрастает с ростом частоты. Следовательно, зависимость величины энергии фотонов излучения подчиняется соотношению E=hv.
Но когда мы рассматриваем реликтовое излучение, то видим, что его величина энергии не подчиняется этой закономерности. Его температура оказывается близкой к 2,725 К. Это очень маленькая энергия по отношению, например, к инфракрасному излучению. Температуру инфракрасного излучения каждый может ощутить, став около костра. Получается все с точностью наоборот. Реликтовое излучение должно нас уже давно зажарить, а инфракрасное излучение должно быть на много холоднее реликтового. Что-то тут не так. Либо мы неверно вычисляем энергию фотонов, либо не в таком порядке расположены данные виды излучений.
Если принять нижнюю границу радиоизлучения 0,1 мм и соответствующий ей фотон с энергией 12.4*10 в 10-15 степени эВ и сравнить ее с верхней границей видимого спектра 740 нм = 0.74*10 в -3 степени мм, где энергия фотона равна 1.68 эВ, то увидим, что подсчет энергии по формуле E =hv в данном случае не работает.
Энергия фотонов вынужденного и спонтанного излучений тоже вычисляется по формуле Планка, но это собирательный вид излучений по той причине, что любое излучение может быть либо спонтанным (по неизвестной нам причине), либо вынужденным (мы понимаем, что является причиной излучения, и мы можем провоцировать это излучение).
И еще одно соображение. Если не принимать во внимание нейтрино, то можно сказать, что самой высокой частотой (согласно общепризнанной модели) обладает реликтовое излучение, а, следовательно, самой большой энергией. Меньшей энергией обладает ионизирующее излучение, еще меньшей – гамма-излучение и так далее по линейке излучений.
Такое распределение энергии излучений, как будь то, подтверждается тем фактом, что излучения этих видов обладают соответствующим свойством проникать через различные вещества. Большей проникающей возможностью должно обладать реликтовое, но данных по проницаемости этого излучения найти не удалось.
Гамма-излучение больше всего проявляется в ядерных реакциях и для экранизации его требуются определенные усилия. Меньшей проникающей возможностью обладает рентгеновское излучение. Оно, например, хорошо проходит через мягкие ткани человека и плохо проходит через костные ткани. Ультрафиолетовое излучение проникает только в тончайший слой кожи человека. Видимое излучение проникает через определенные вещества примерно так же, как ультрафиолет. Например, яркий свет проникает через веки человека.
И это кажется логичным, чем короче фотон, тем легче он проходит через препятствие. Его энергии недостаточно, вступить во взаимодействие с определенной средой и быть ее поглощенным (например, ткани человека). А минимальный (одиночный) квант – это не что иное, как нейтрино, проходит через все вещества почти беспрепятственно. Реликтовое излучение такое холодное потому, что его короткие фотоны не могут привести в колебательное движение электроны до более высоких температур.
Вот в этом месте и кончается подтверждение факта возможности проникновения фотонов через вещества в соответствии с величиной их энергии. Уже инфракрасное излучение глубже проникает в вещество, прогревая его, а микроволновое излучение очень быстро проникает в кастрюлю по всему ее объему и кипятит в ней воду.
Можно ли на основании этого сказать, что энергия микроволнового излучения больше, чем энергия видимого излучения? Нет. Поставьте соответствующую линзу над кастрюлей и солнце ее быстро вскипятит. С другой стороны, судя по частоте, можно ли сказать, что энергия видимого или микроволнового излучения в миллиарды или на 15 порядков больше, чем энергия радиоволнового излучения? Думается – нет.
Радиоволновое излучение в телефоне детекторного приемника механически колеблет мембрану, для этого требуется соответствующая энергия. Таких приемников может быть нагружено на один передатчик довольно много и их общая мощность может быть, если уж не такой и большой, то и не исчезающе малой.
Следующее. Если мы расположимся в темной комнате, то сможем обнаружить в ней гамма-излучение при расположении источника излучения вне комнаты. Также можем обнаружить рентгеновское излучение, инфракрасное, микроволновое и радиоизлучение всех видов при помощи приемников. Но видимый спектр (окошек нет) в комнату не попадет.
Оказывается, что проникающая способность не зависит от энергии фотонов. Этот феномен не разрешается и при перевороте шкалы энергии фотонов наоборот, то есть полагать, что энергия фотона тем больше чем больше его длина.
А почему же тогда фотоны видимого и близких к нему спектров оказались плохо проникающими через множество веществ, в то время как фотоны других спектров легко проникают через данные вещества? Ответ прост. Данные вещества содержат электроны резонансные для фотонов видимого спектра. Вот стекло таких электронов не содержит и свет через него проходит свободно.
Тогда чем же объяснить, что вещества содержат резонансные электроны именно для видимого спектра? Ответ, который может обескуражить кого угодно. Мы живем в данном временном интервале, о чем рассказано в статье о физической сущности времени.
Наша солнечная система, а может быть наша галактика или даже вселенная, движется именно с такой скоростью, при которой формируются в большей части, именно такие фотоны, близкие к видимому спектру. Это рабочие фотоны им надо излучатся и поглощаться. Реликтовому излучению в этом диапазоне делать нечего. Вот когда наша скорость снизится до реликтовых частот, тогда видимый спектр будет проникать через все лучше рентгеновских фотонов. Или если наша скорость возрастет до коротких радио фотонов, то передачи на этих частотах в комнате мы не услышим, но зато будет светло даже без окон и будем принимать длинные волны.
