PARTICULA FUNDAMENTALA = UNDA - CORPUSCUL


Multe dintre fenomenele optice , cum ar fi :
interferenta , difractia , polarizarea luminii etc. se pot explica daca se admite natura ondulatorie a radiatiilor electromagnetice.
Sunt totusi multe fenomene , in special cele legate de emisia si absorbtia radiatiei , a caror explicatie nu poate fi data pe baza naturii ondulatorii.
Astfel , pe aceasta baza nu se pot explica :
distributia energiei in spectrul radiatiei termice ,
efectul foto electric ,
efectul Compton ,
spectrele de linii emise de catre atomi etc.
Pentru explicarea fenomenelor de mai sus a trebuit sa se admita ca atat emisia si absorbtia radiatiei electromagnetice , cat si radiatia insasi , au un caracter discret. Acest lucru implica cuantificarea marimilor fizice , si in acelasi timp acceptarea caracterului DUAL unda - corpuscul al materiei.

RADIATIA

Radiatiile electromagnetice sunt clasificate dupa lungimiile de unda care sunt incepand cu 10 la puterea 13 m , iar particula asociata campului electromagnetic este FOTONUL.
Fotonul este o particula fundamentala iar denumirea ei este raportata la domeniul de unda electromagnetica astfel :
in domeniul vizibil ( lumina ) si ultravioletele sunt numite si CUANTE DE LUMINA ,
fotonii din domeniul radiatiilor X se numesc CUANTE X ,
iar cei din domeniul radiatiilor gamma CUANTE Y.
Studiul radiatiei termice a condus la ideea ca emisia si absorbtia radiatiei are loc in mod discontinuu , prin CUANTE DE ENERGIE.
Modulul specific de producere si de detectie a radiatiilor , corelat cu caracterul diferentiat al interactiunii cu sbstanta , precum si cu particularitatile efectelor biologice , face ca diversele domenii sa se suprapuna intre ele , neexistand un criteriu univoc de clasificare.
In acest context se pot distinge urmatoarele tipuri , enuntate in ordine descrescatoare a lungimii de unda in vid :
1) Unde hertziene , cu lungimi de unda mai mari de 1 m emise de circuite OSCILANTE .
2) Microunde , cu lungimea de unda cuprinsa intre 1 m si fractiuni de mm , produse in REZONANTE.
3) Unde infrarosii , cu lungimi de unda cuprinse intre aproximativ 1 mm si 760 nm , LIMITATE de domeniul VIZIBIL.
4) Domeniul vizibil , lumina propriu-zisa , cu valori ale lungimii de unda variind intre 760 nm si 400 nm , este definit prin efectul biologic caracteristic , impresionarea OCHIULUI OMENESC.
5) Radiatii ultraviolete , cu lungimea de unda inferioara domeniului vizibil , pana la aproximativ 1 nm.
6) Radiatiile X cu lungimea de unda cuprinsa intre 10 nm si 0.001 nm , interactioneaza puternic cu substanta , excitand si ionizand moleculele.
7) Radiatii gamma y , cu lungimea de unda mai mica de 0.1 nm.

NATURA CORPUSCULARA

Efectul fotoelectric : prin efect fotoelectric se intelege emisia de electroni care se observa atunci cand se iradiaza un metal cu LUMINA.
Conform teoriei lui Einstein , in cazul fenomenului fotoelectric are loc o ciocnire neelastica intre corpusculul foton si corpusculul electron.
Energia hv a fotonului proiectil absorbita de electronul tinta serveste pe de-o parte sa SMULGA electronul din metal , iar pe de alta parte imprima electronului o ENERGIE CINETICA.
Pentru ca electronul ciocnit de foton sa POATA IESI din metal trebuie ca energia fotonului sa fie mai mare sau cel putin egala cu lucrul mecanic de IESIRE , adica trebuie ca energia de legatura a electronului din metal numita si PRAG ROSU sa fie "invinsa" de fotonul incident.

Atat teoria fenomenului fotoelectric cat si efectul COMPTON au confirmat ipoteza conform careia radiatia electromagnetica consta din CUANTE ( FOTONI ) care au o energie si un impuls.
P.S
O CUANTA DE ENERGIE reprezinta CUANTIFICAREA FINITA de energie care poate fi absorbita sau emisa de un sistem atomic sau nuclear.




MICROPARTICULA ( PARTICULA FUNDAMENTALA )

Dupa modul cum au evoluat conceptiile fizicienilor asupra structurii materiei , rezulta doua conditii care se impun pentru ca o particula sa fie considerata " elementara " :
sa NU poata fi pusa in evidenta nici un fel de STRUCTURA interna a sa
iar cea de-a doua conditie e sa NU poata fi rupta in componenti prin interactiuni.
Datorita numeroaselor procese in care particulele se transforma unele in altele sau pot sa-si pastreze identitatea , s-a considerat ca ar fi mai bine ca particula elementara sa fie reprezentata cu notiunea de PARTICULA FUNDAMENTALA.
Caracterul ONDULATORIU al particulelor fundamentale apartine MISCARII INDIVIDUALE a fiecarei microparticule.
De retinut ca o microparticula NU se identifica cu o UNDA , ea pastrandu-si caracterul sau CORPUSCULAR , si doar miscarea sa are CARACTER ONDULATORIU.

NATURA ONDULATORIE

Ideea dualitatii unda - corpuscul din cazul radiatiei electromagnetice a fost extinsa la particule materiale ca electroni , neutroni , protoni etc.
In anul 1924 Louis de Broglie plecand de la ideea ca natura impune SIMETRIE si SIMPLITATE fenomenelor fizice , a extins conceptul de unda - corpuscul din cazul undelor electromagnetice si particulelor materiale.
Foarte pe scurt se considera ca lungimea de unda a unei particule de masa m ce se MISCA cu viteza v este :
lungimea de unda = h/p = h/mv .
Aceasta lungime de unda este denumita lungimea de unda Broglie , dupa numele celui care a introdus-o.




PARTICULA FUNDAMENTALA = MICROSISTEM

Din fereastra web MN4.html ( nr. 4 ) in care am facut referire la notiunea de " corp ( punct material = corpuscul )" am definit cateva principii ale punctului material ( vezi pag 4 ).
Facand pe moment abstractie de rezultatele experientelor legate de posibilitatea de a "despica" un foton si undele de Broglie , voi considera in continuare o particula fundamentala ( foton , electron , proton etc. ) ca reprezentand un corp ( corpuscul ) respectiv un SISTEM
( ALCATUIT din n ENERGII ).

Prin definitie un SISTEM DE PUNCTE MATERIALE este in ECHILIBRU , daca fiecare punct din SISTEM ( MICROSISTEM ) se afla in echilibru si reciproc.

Reamintesc ca :
Conform principiului actiunii si al reactiunii , fortele INTERIOARE sunt doua cate doua , egale si de sens opus.
Prin marele numar de hadroni ( inclusiv rezonantele ) ne sugereaza ideea unor subparticule ( in cazul acestui subiect a se intelege puncte materiale ) a caror COMBINATII ar realiza multitudinea de particule fundamentale ( microsisteme ) evidentiate experimental.
In acest sens pledeaza si rezultatele experientelor de imprastiere a electronilor cu ENERGIE MARE ( 20 GeV ) de catre protonii a caror interpretare impune imaginea unui proton cu O ANUMITA DISTRIBUTIE A SARCINII ELECTRICE , precum si existenta unui moment magnetic la neutron ( neutru electric ) care ar trebui sa aiba o anumita distributie a sarcinii electrice , pozitiva si negativa , in interiorul neutronului astfel incat DOAR global sarcina electrica a acestuia sa fie nula.
Faptul ca o particula este un microsistem consider ca o confirma si fizicianul M. GELL - MENN si A. Zweig care au ajuns la concluzia ca exista o STRUCTURA SUBATOMICA ( VEZI QUARKURI ).

INAINTE