//////

Miesięczne archiwum: Marzec 2012

WYMIANA MIĘDZY ELEKTRONAMI

Jednakże wygląda na to, że tak się właśnie dzieje. Elektrony wymieniają mię­dzy sobą szczególnego rodzaju fotony wirtual­ne, które nieustannymi uderzeniami odpychają elektrony wzajemnie od siebie i oddalają. Te szczególne fotony są kwantami związanymi z falami elektromagnetycznymi, w których drgania pola elektrycznego są skierowane zgod­nie z kierunkiem rozprzestrzeniania się fal. O    takich falach mówi się, że są spolaryzowane podłużnie. W zwykłych falach elektromagne­tycznych drgania pola elektrycznego zachodzą pod kątem prostym do kierunku ich rozprze­strzeniania się i wtedy mówi się, że fale są spolaryzowane poprzecznie.Osobliwą rzeczą jest to, że zgodnie z klasyczną teorią elektro­magnetyzmu fale podłużnie spolaryzowane nie mogą istnieć

WŁAŚCIWOŚCI CZĄSTECZEK

Fotony tego typu promieniowa­nia zawdzięczają swe istnienie kwantowi dzia­łania i mogą istnieć tylko jako fotony wirtual­ne. Są jednakże cząstkami o właściwościach dokładnie takich, jakich się wymaga, aby wy­jaśnić natychmiastowe elektrostatyczne oddzia­ływanie między dwiema naładowanymi cząst­kami . Takie oddziaływanie jest kon­sekwencją nieustannej wymiany fotonów wir­tualnych. Idei wymiany cząstek wirtualnych używa się : powszechnie w fizyce kwantowej do opisu oddziaływań. Wspomnieliśmy o polu fotonowym, lecz są również inne pola, których cząstki wir­tualne rodzą odpychanie i przyciąganie. Istnieniem jednego z takich pól wyjaśnia się zjawisko nadprzewodnictwa. Przewodnik, któ­ry w bardzo niskiej temperaturze traci opór elektryczny, nazywamy nadprzewodnikiem.

EFEKT PRZYCIĄGANIA

Jest zastanawiające, że możemy wyjaśnić ten efekt przyciąganiem między elektronami, które po­wstaje w trakcie oddziaływania elektronów mechanicznych drgań atomów metalu. Ener­gia fal wibracyjnych skupia się w porcjach, które nazywamy fononami. Fonon jest tym dla dźwięku, czym foton dla światła. Mamy więc tu do czynienia z kolejnym polem kwantowym — polem fononowym. Różni się ono od innych dotychczas wspomnianych pól tym, że nie roz­przestrzenia się w próżni, lecz jedynie w ma­kroskopowej materii. Jednakże fonon jest w pełni opierzoną cząstką kwantową, cząstką odgrywającą fundamentalną rolę szczególnie w określaniu właściwości ciał stałych.

ELEKTRONY W NADPRZEWODNIKU

Elektro­ny w nadprzewodniku przyciągają się poprzez wymianę fononów wirtualnych. Jak na ironię, wysyłanie i pochłanianie fononów rzeczywis­tych przez elektrony jest podstawową przyczy­ną powstawania oporu elektrycznego w meta­lach. W niskich temperaturach elektrony ob­chodzą to ograniczenie nałożone na swobodę ich ruchu, „pożerając” wysyłane fonony, i dzię­ki temu zachowują ruch, który sobie przyswoi­ły. W nadprzewodzącym obwodzie elektrycz­nym wzbudzony prąd płynie nieprzerwanie bez przeszkód.Jedną z najbardziej podstawowych sił wystę­pujących w przyrodzie jest siła wiążąca pro­tony i neutrony w jądra atomowe. Nazywamy ją oddziaływaniem silnym, ponie­waż przezwycięża potężne odpychanie elektro­statyczne między protonami.