Теория относительности. Розман Г.А. - 81 стр.

                                                                 177


                   Задача №5. Эффект Комптона

     Одним из положений электродинамической картины мира, постро-
ение которой завершилось к началу ХХ в., (после возникновения специ-
альной теории относительности), было утверждение, что материя суще-
ствует в двух видах: в виде вещества и в виде электромагнитного поля.
Вещественные тела состоят из непроницаемых, локализованных в про-
странстве частиц (атомов, молекул, ионов, электронов). Полевое состо-
яние материи (материальность электромагнитного поля утвердила в 1905
г. специальная теория относительности) обладает характерным для этого
вида материи свойством суперпозиции, т.е. в одном и том же геометри-
ческим объеме может находиться множество полей, переменные во вре-
мени поля распространяются от места своего возникновения в виде волн.
В электродинамической картине мира считалось, что свойства этих двух
видов материи несводимы друг к другу, слишком контрастны эти свой-
ства (впоследствии, после возникновения квантовой механики, была
построена новая квантово-полевая картина мира, в которой было уста-
новлено единство вещественного и полевого видов материи).
     Первое серьезное затруднение в электродинамической картине мира
возникло в 1887 г., когда немецкий физик Г. Герц обнаружил новое фи-
зическое явление: под воздействием света отрицательно заряженная ме-
таллическая пластинка разряжалась, теряла заряд. После открытия элек-
трона Томсоном в 1897г. было установлено, что отрицательно заряжен-
ная металлическая пластинка под действием света теряет электроны.
Российским физиком А.Г.Столетовым были установлены законы фото-
эффекта (так было названо явление, открытое Герцем). Однако объяс-
нить эти законы с позиций классической физики не удавалось, свет при
этом рассматривался как волновой процесс.
     В 1905 г. А. Эйнштейн подошел к проблеме фотоэффекта принци-
пиально по-новому. Развивая идею М. Планка о том, что атомы излу-
чают и поглощают энергию порциями, А. Эйнштейн предположил, что
электромагнитное излучение и распространяется в пространстве пор-
циями, квантами. Впоследствии этим дискретным порциям электромаг-
нитного поля дали название “фотоны”. Приписав порциям электромаг-
нитного излучения свойства частиц-корпускул, А. Эйнштейн составил
уравнение, объяснявшее все особенности фотоэффекта. Это уравнение,
выражавшее закон сохранения и превращения энергии, для фотоэффек-