16. Волновая, или дебройлевская.

Существует дебройлевская, или волновая, форма движения, характеризующая волновые свойства тел. Эту идею впервые высказал Луи де Бройль в 1924 г. в своей диссертации на соискание ученой степени доктора философии. Он предположил, что все тела способны излучать определенные волны, которые впоследствии были названы волнами де Бройля.

Дебройлевским зарядом служит величина Е_дб (джсек), дебройлевским потенциалом – частота  (1/сек), а дебройлевская работа

dQ_дб = dЕ_дб дж, (74)

Элементарным квантом волновой формы движения является дебройлен, или постоянная Планка,

h = 6,6249110^-34 джсек. (75)

Применительно к микромиру дебройлевская работа определяется выражением (11):

dQ_дб = h дж. (76)

В частном случае, если система располагает только одной – дебройлевской – формой движения (n = 1), то из формул (17) и (76) найдем известное уравнение закона Планка:

U_дб = Q_дб = h дж. (77)

Из общей теории как частные случаи вытекают также соотношение де Бройля и закон Вина. Для вывода соотношения де Бройля надо отождествить волновую и кинетическую перемещения формы движения. Приравняв правые части формул (30) и (76) или (32) и (77) и приняв во внимание, что длина волны  и частота  излучения связаны равенством

 = 1/ 1/сек, (78)

получим искомое соотношение

 = h/Р = h/(m) м, (79)

где Р – импульс системы (частицы или тела):

Р = m нсек.

Закон смещения Вина выводится путем отождествления термической и дебройлевской форм движения. Приравняв правые части формул (62) и (76) или (63) и (77), получим

/Т = /h = b 1/(секК). (80)

где b - постоянная,

b = 5,878910¹⁰ 1/(секК). (81)

Отношение частоты к температуре излучающего тела есть величина постоянная. Под частотой понимается величина _max , на которую приходится максимальное количество излучаемой абсолютно черным телом энергии. Соотношение (80) общей теории расшифровывает физический смысл постоянной b: она равна отношению величины термона к величине дебройлена.

Из хода вывода методами общей теории законов Планка и Вина и соотношения де Бройля хорошо виден физический смысл найденных формул. Одновременно очень четко очерчиваются границы применимости законов Планка и Вина.

В условиях макромира дебройлевская форма движения приводит к известным соотношениям классической электродинамики. Макроскопическим волновым зарядом служит величина:

Е_дб = _дбF/ джсек, (82)

где _дб - объемная плотность импульса энергии:

_дб = Wt джсек/м³; (83)

W - объемная плотность энергии волны, дж/м³;

t - время, сек;

 - скорость распространения электромагнитных волн, м/сек;

F - площадь сечения волновода, м²;

 - частота электромагнитного излучения, 1/сек.

Потенциалом по-прежнему является частота , работа определяется формулой (74). Проинтегрировав выражения (17) и (74), получим

U_дб = Q_дб = WFt дж. (84)

В классической электродинамике эта формула используется для определения энергии волны.

Макроскопический заряд (82) может быть выражен через дебройлены с помощью формулы (16):

Е_дб = _дбF/ = k_tth джсек, (85)

где k_t - число квантов, испускаемых источником излучения за единицу времени, 1/сек.

Нетрудно видеть, что заряд Е_дб, определяемый формулой (85), представляет собой макроскопический аналог постоянной Планка.

Сопоставление выражений (70) – (72) и (82) – (84) показывает, что вибрационная и дебройлевская формы движения описываются в принципе похожими зарядами и потенциалами. Это объясняется тем, что обе формы движения по существу являются волновыми.

Первоначально де Бройль высказал предположение, что дебройлевские волны, излучаемые телами, представляют собой возмущения в материальной среде. Затем эта его идея была выхолощена, и сейчас принято считать, что дебройлевские волны – это волны информации, существующие в воображении ученых, а не в материальной среде. Согласно общей теории, дебройлевская форма движения ничем не хуже всех остальных: она реально существует и характеризует вполне определенные свойства материи. Иными словами, хорошо подтверждается упомянутое выше предположение де Бройля.

Волновые свойства тела обусловлены наличием в нем квантов волнового зарядов – дебройленов. В микромире, где четко проявляется дискретность зарядов, дебройлены наделяют тела ярко выраженными волновыми свойствами. С увеличением числа квантов дискретность уступает место континуальности. Поэтому в макромире (при большом числе дебройленов) волновые свойства тела проявляются совсем по-другому, чем в микромире. Аналогично в макромире перестают проявляться индивидуальные свойства электронов – квантов электрического заряда, магнитонов, субстанционов, импульсонов и т.д. Все свойства зарядов приобретают ярко выраженный континуальный характер.