Как отсчитывать энергию?





 Как отсчитывать энергию?

Итак, благодаря трудам Бора физикам удалось понять, как атом излучает свет. После "как" можно обратиться к "почему". Почему тела начинают светиться только при высокой температуре и не испускают света, скажем, при комнатной температуре? Прежде чем ответить на этот вопрос, нам придется несколько отвлечься. Столь убедительную картину жизни атома, нарисованную выше, нужно... перевернуть вверх ногами. Нет, не пугайтесь, все описанное правильно! За исключением порядка следования орбит электрона.

Вспомним, что энергичными мы считали орбиты, близкие к ядру, а неэнергичными - далекие от ядра. Отсюда следовало, что фотон испускается, когда электрон прыгает на орбиту подальше от ядра. На самом же деле все наоборот. И вот почему.

Выроем в земле ямку и положим в нее шарик. А рядом, возле ямки, положим второй шарик. Какой из этих двух шариков имеет большую энергию? Человек искушенный не попадется на удочку этого вопроса. Он скажет: "В вашем вопросе две неясности. Первая - о какой энергии идет речь? О потенциальной или кинетической? Вторая - от какого уровня отсчитывать потенциальную энергию? Если от уровня земли, то потенциальную энергию шарика над ямкой можно принять за нуль, но тогда шарик в ямке должен иметь потенциальную энергию меньше нуля, то есть отрицательную. Если же отсчитывать потенциальную энергию от дна ямки, то тогда шарик над ямкой будет иметь потенциальную энергию больше нуля. Поскольку оба шарика неподвижны, их кинетическая энергия в обоих случаях равна нулю". Примем первый способ отсчета.

А если шарик не лежит спокойно, но движется? Тогда к его потенциальной энергии добавится еще кинетическая энергия. Однако сумма обеих энергий, называемая полной энергией, очевидно, так и останется отрицательной, если шарик не выскочит из ямки. Напротив, она станет положительной, если шарик выскочит наверх да еще покатится по земле.

Далее >>>