私たちは太陽エネルギーの半分を失っています。それは私たちが本来持っていなかった半分です。 | アレクサンドル・カシアンチューク博士 | Time Matters | 2024年7月

実験物理学者や本物の物理学者ならきっと気に入るはずです!

追加 アインシュタインを超えた古典物理学

プランクの有名な式を定数とともに復習しましょう h 光/光子エネルギー E = h×f、 どこ ふ 光子の周波数であり、 高さ=6.626×10⁻³⁴ ジュール×秒定数。この修正には強い理由がある。前のセクションでアインシュタインの質量エネルギー式を変更したからだ。 E = m×c² に E = m×c²/2エネルギー保存則により、アインシュタインの公式とプランクの公式は、粒子の質量エネルギーが光エネルギーに変換される電子陽電子消滅を通じて結びついているからです。電子陽電子消滅にはさまざまなセットアップ/構成があり、異なるエネルギー出力で異なる数の光子が出力されますが、ここでは2光子の結果を伴うパラ陽電子消滅と呼ばれる最も一般的なケースに注目します。電子の質量エネルギー（陽電子と同じエネルギーと質量）は、消滅光子のエネルギーに等しくなります。しかし、アインシュタインの公式が次のように改訂されました。 E = m×c²/2プランクの公式を次のように変更する必要がある。 E = h×f/2 または変更 h-値に 3.313×10⁻³⁴ ジュール×秒。しかし、その前に、光エネルギーを測定する実験を復習する必要があります。 h 価値。

実験物理学の象徴とみなされる最も優れたセットアップは、1912年から1915年にかけてミリカンが行った光子エネルギーのテストです。ミリカンは、金属板から光電効果によって放出された電子のエネルギーを測定することで光のエネルギーを測定しました。また、電子が別の金属板に到達するのを防ぐ停止電圧を測定することで測定しました。

ミリカンの実験のより詳しい説明については、上のビデオおよび/または下のビデオをご覧ください。

下の電流対電圧のグラフは、停止電圧付近の電流が非常に小さいことを示しています。このような高いエネルギーを持つ電子は非常に少ないのです (これらの少数の電子のエネルギーは停止電圧に比例します)。

ミリカンは停止電圧を測定することで、最大運動エネルギー（ メートル×v²/2、 どこ メートル 電子の質量であり、 ヴ 光電子の速度を測定することで、 最高速度 これらの光電子のことです。そしてグラフは、そのような最高速度の電子の数が 非常に小さいミリカンは、入射光子のエネルギーは最高速の電子のエネルギーに等しいと仮定しました。これは本当でしょうか、それともこれらのエネルギーの差は2倍あるのでしょうか。私はこの部分に特に注目しています。なぜなら、エネルギーと速度の推定では2倍の間違いがよくあるからです。例えば、ファインマンの「43–3 漂流速度」講義での「（間違いです！）」というコメントがそうです。 https://www.feynmanlectures.caltech.edu/I_43.htmlさて、最初は同じ速度を持っていた2つの電子が90°の角度で衝突することを考えてみましょう。 ヴ:

ピンクのボールは衝突後に停止し、青いボールは速度を増し、そのエネルギーは衝突前の2倍になります。: m × (√2 × v)² / 2 = m × v² = 2×(m×v²/2)このような弾性衝突では、全エネルギーと全運動量の両方が保存されます。これを光電子に当てはめると、ほぼ同じ速度を持つ電子の主要集団に加えて、 ヴ （さまざまな方向を指している）衝突した電子の非常に小さな集団があり、各電子は主要な電子集団の電子の2倍のエネルギーを持っています。ここにミリカンの間違いがあります。彼は光子のエネルギーと電子のエネルギーの最大値の間に等号を入れましたが、電子のエネルギーの最大値の半分だけを使うべきでした。プランクの光子エネルギーの式を次のように修正しました。 E = h×f/2、またはそれでも E = h×f、の値を変更する必要があります h 6.626×10⁻³⁴から3.313×10⁻³⁴ジュール×秒まで変化した。しかし、 h 物理学では、以下の式をすべてチェックする必要があるため、物理学の方が影響が大きいです。 h。