Динамика ускорения электрона

5 сообщений / 0 новое
Последнее сообщение
основа
Динамика ускорения электрона

        

 

              К  механической  динамике  ускорения  электрона.

                                           В место предисловия: 

В  учебной  литературе  устройства  и  принципы  действий  ускорителей  объяснены  в  приемлемом  изложении.  Но о  самом   процессе  ускорения  никакой  конкретности.   Попытаюсь заполнить этот пробел.  Предпосылки старые;  все есть материя;  материя имеет массу;  масса не появляется из ничего и не исчезает бесследно;  скорость сама по себе значения не имеет  - значение имеет скорость относительная;  скорость массы это импульс,  или  количество движений,  и  прочее.     

                                                Теперь - слово:

Импульс  движущегося тела  при   взаимодействии  с иным телом взаимодействует не только, как  импульс, но и как энергия. 

При анализе чисел отражающих зависимость ускорения электрона от его скорости, я нашёл, что импульс, воздействующий на  электрон, в начале ускорения,  условно состоит из  двух  равных каналов:  один  на ускорение, зависящее от скорости, значит от импульса,  и другой  на потери, зависящие от квадрата скорости, значит от энергии.  Энергия в ускорении не участвует, а реализуется,  возможно,  на  временные структурные изменения, нагрев.  Или  на  что-то иное.  Но, поскольку «не участвует»,  то здесь это и неважно.

Скорость ускоряющего поля примем за 1с.  Скорость электрона примем за Vс.

Когда электрон достиг скорости 0,1с,  то относительная скорость между ним и ускоряющим полем стала 0,9с.  Как в первом канале, так и во втором канале, - импульс был по 1, а стал по 0,9.  Энергия это 0,9^2.   0,9^2 = 0,81.  Но импульс в канале энергии = 0,9.  Значит, импульс  не реализованный, как энергия = 0,9 – 0,81 = 0,09.  Этот 0,09  участвовал в ускорении, как и импульс 0,9.  0,9+0,09 =0,99.  0,99 это импульс,  ускоривший электрон от 0 до  0,1с. 

При  Vс = 0,2,  импульс в обоих каналах  будет по  0,8.  Но, во втором канале он  реализовался  в энергию,  как  0,8^2.   0,8^2 = 0,64.   0,8 - 0,64 = 0,16.  0,8 + 0,16 = 0,96.  И так далее с иными скоростями электрона. 

Импульс это произведение скорости и массы.  Если  скорость и масса  имеют одинаковые численные значения,  то извлечение корня из значения импульса,   разложит импульс на его составляющие.  (Об этом будет сказано после).  Корень с 0,99 = 0,994987.  На скорость ускоряющего поля повлиять невозможно.  Недостачу  массы ускоряющего поля можно компенсировать увеличением ускоряющего напряжения.  Потому, что, при увеличении напряжения  скорость поля не изменяется, а изменяется его плотность (масса).  И тогда импульс  0,99 будет приведен к 1, -  к тому начальному импульсу поля, когда электрон еще не стартовал.  1 / 0,994987 = 1,005087.   Это число (1,005038 ) говорит о том, во сколько раз надо увеличить массу ускоряющего поля,  ( значит – напряжение), чтобы импульс 0,99 был приведен  к единице.    Проверим:   0,994987*1,005087 ~ 1.  И  так далее с иными скоростями электрона.

Вывод;  обратные (1/корень с импульса) говорят  о зависимости К.П.Д. ускоряющего поля   от относительной скорости в системе  «поле – электрон».

Для практических вычислений этого достаточно.  Но,  может возникнуть  вопрос;  в первом примере начальная  скорость относительная  =1.  Конечная = 0,9.  Почему эта скорость (0,9) фигурирует, как  импульс?   Расшифровываю.

                       Расшифровка импульса ускоряющего поля.                                             С изменением скорости агентов ускоряющего поля,  изменяется  количество этих агентов, проходящего через условную площадь сечения за условную единицу времени. Во сколько раз изменится скорость потока агентов – во столько раз изменится и масса материи в потоке.  Поэтому импульс агентов = МV. Поскольку М  пропорциональна V, то МV заменим на V^2.  Заменим определение «поток агентов» на «поток материальных частиц». А поток «материальных частиц» заменим на «ускоряющее поле».  При ускорении электрона, на исследуемом участке скорости результирующим импульсом будет гармоника начального и конечного  ускоряющего импульса.  Здесь;  гармоника, это то число, которое во сколько раз большее от меньшего, во сколько раз само меньше от большего.  Порядок исчисления;

1^2 = 1

 0,9^2 = 0,81

1/0,81 = 1,234568

Корень с 1,234568 = 1,111111

1,111111*081 = 0,9

1/1,111111 = 0,9

0,9 -  это ответ на предполагаемый вопрос.

                  Расшифровка энергии ускоряющего поля.

Импульс это скорость  массы. Скорости относительной к объекту  взаимодействий.  Энергия это импульс, израсходованный  на разрушение, постоянные или временные структурные изменения и есть частное от деления импульса на время взаимодействия.  E=МV/ Т.  Но время есть обратная скорости. Т =1/ V. Это значит, что энергия физически  есть импульс, делённый на число, обратное скорости.     Е=МV/1/ V.  Алгебраически  это равносильно импульсу, умноженному на  скорость.  Е=МV* V= МV^2.  Алгебраически, но не физически.  На физическом плане  энергия проявляется только при взаимодействиях. Поэтому определение  Е=МV^2,  при отсутствии контакта с препятствием,  физического смысла не имеет и пригодно лишь для  предположительных практических вычислений.  При столкновении с препятствием,   импульс  реализует  потенциальную  возможность  частично преобразоваться в энергию.   Большая скорость относительная ведёт к меньшему времени  взаимодействия,  а  уменьшение времени  взаимодействия  уменьшает время  противодействия   материи  разрушению или иным изменениям.   Следовательно, уменьшение  относительной  скорости  удлиняет  время взаимодействия  и уменьшает  энергию.                             

        Согласно с классической физикой, одним вольтом электрон ускоряется до 594 км/с.  На  ускорение уходит какое-то время. Скорость 594 км/с в соотношении к скоростью света (С), это 0,0019814 С.  С / 0,0019814 = 504,7. Это количество вольт необходимых для ускорения электрона (почти) до С.  Но работать они должны не одновременно, а по одиночке и каждый такое время и с таким КПД, как и тот один вольт, который ускорил электрон от скорости 0 до скорости  594 км/с.  Если в вычислениях взяты промежутки скорости в 0,1 скорости  света, то в каждом промежутке работают  50,47 вольт.  Потому, что  504,7*0,1= 50,47.

Но.  В связи с уменьшением К.П.Д. ускорения, в промежутке скорости электрона от 0 до 0,1с число  50,47 увеличится в  1,005087 раз.  Итог:  1,005087 * 0,50,47 = 50,72426.

В промежутке скорости электрона от 0 до 0,2с число  50,47 увеличится  в  2*1,020621 раз.  Итог: 1,020621 * 0,50,47 =  103,0215 вольт.  И так далее.

Но работать они (вольты) «поодиночке, и каждый такое время и с таким КПД, как и тот один вольт, который ускорил электрон  от скорости 0 до скорости  594 км/с.»  не могут,   Потому, что пути  ускорения  и размеры ускорителей  потребуют  космических протяженностей.

Поэтому  электрон  ускоряется напряжениями,   возведенными в квадрат.  В этом примере  это  103,0215^2  ~ 10  613. 

 594 км/сек. я списал с  формулы:  v = 594 * корень с U км/с.

Поскольку число 594 км/сек. и число скорости света  в разных источниках не всегда совпадают,   то и численные результаты  могут быть разные.

В моем представлении,  ускоряющее поле,  это поток материальных частиц . Кулоновских.   Материальных – значит имеющих массу и  импульс .

                     И. И. Основа.

 

 

                                                                              

 

Сташков М.А.
Аватар пользователя Сташков М.А.

Что именно Вы хотели бы здесь обсудить?

Мне интересно было бы узнать, как в ускорителях происходит коррекция траектории полёта ускоряемых частиц? Либо экспериментально достигаются нужные параметры электрических величин? Либо это каким-то образом рассчитывается? Либо процесс управления ускорителем происходит в автоматическом режиме с отсвлеживанием параметров полёта ускоряемых частиц?

Может Вы по случаю имеете такую информацию?

Антонов В.М.
основа писал:

При анализе чисел отражающих зависимость ускорения электрона от его скорости, я нашёл, что импульс, воздействующий на  электрон, в начале ускорения,  условно состоит из  двух  равных каналов:  один  на ускорение, зависящее от скорости, значит от импульса,  и другой  на потери, зависящие от квадрата скорости, значит от энергии.  

Здесь, как и у Гришина С.Г., смешиваются понятия импульса и энергии.

В механике можно использовать либо то, либо другое; вместе их использовать нельзя.

Если количество движения (разгона или торможения) определяется как произведение массы на скорость (тоесть - импульс), то вправе считать, что оно сохраняется неизменным (в соответствии с законом сохранения импульса). Но в этом случае мы не должны опериовать энергией, как половиной произведения массы на квадрат скорости.

И такой же подход, когда принимается в расчёт закон сохранения энергии.

((Едва ли эти вопросы вызовут интерес у сторонников Русской физики.))

 

основа
Сташков М.А. писал:

Что именно Вы хотели бы здесь обсудить?

Мне интересно было бы узнать, как в ускорителях происходит коррекция траектории полёта ускоряемых частиц? Либо экспериментально достигаются нужные параметры электрических величин? Либо это каким-то образом рассчитывается? Либо процесс управления ускорителем происходит в автоматическом режиме с отсвлеживанием параметров полёта ускоряемых частиц?

Может Вы по случаю имеете такую информацию?

В сообщении я показал, что ускорение электрона можно отяснить без привлечения ТО.  И, что изменяется не масса электрона, а к.п.д. ускоряющего поля.  И хочу  здесь обсудить, прав я или нет.

Сама технология мне известна только та, которая описана в школьных учебниках.

Истина не "должна быть проще". Она есть таковой.

основа
Антонов В.М. писал:

 

основа писал:

При анализе чисел отражающих зависимость ускорения электрона от его скорости, я нашёл, что импульс, воздействующий на  электрон, в начале ускорения,  условно состоит из  двух  равных каналов:  один  на ускорение, зависящее от скорости, значит от импульса,  и другой  на потери, зависящие от квадрата скорости, значит от энергии.  

Здесь, как и у Гришина С.Г., смешиваются понятия импульса и энергии.

В механике можно использовать либо то, либо другое; вместе их использовать нельзя.

Если количество движения (разгона или торможения) определяется как произведение массы на скорость (тоесть - импульс), то вправе считать, что оно сохраняется неизменным (в соответствии с законом сохранения импульса). Но в этом случае мы не должны опериовать энергией, как половиной произведения массы на квадрат скорости.

И такой же подход, когда принимается в расчёт закон сохранения энергии.

((Едва ли эти вопросы вызовут интерес у сторонников Русской физики.))

Незнаю, как у Гришина, но здесь не смешиваются, а наоборот - разделяются.

В механике используется или то, или другое, не потому, что вместе нельзя, а потому, что Ньютон этого не сделал. Впрочем, ктото обяснял переход импульса в энергию на примере калориметра.

А импульс (со знаком - ) относително места старта и не теряется.  Но электрон "убегает" с последствиями, которые я описал подробно.

А до столкновения с электроном у ускоряющего поля энергии вообще небыло.  Энергия проявляется при контакте. 

Если надо, то могу предложить хоть мысленный, хоть реальны эксперимент. .

 

 

Истина не "должна быть проще". Она есть таковой.