Техника - молодёжи 1989-06, страница 6

клтол,

НЛАСтимА -

з m/WK электронов

AWOA

При увеличении напряжения на управляющих пластинах политрон начинает работать в режиме скользящего рассеяния электронов. Становится возможной интерференция при смешивании отраженного от пластины пучка с его прямолинейной частью

откапывать эту подспудную информацию и в чем ее ценность? Ответ на вопрос дает более детальный анализ работы прибора в режиме скользящего рассеяния электронов. В самом деле, когда часть пучка, отразившись от управляющих пла стин, проинтерферирует с его ос новной прямолинейной частью, суммарный поток «впитает», в силу закона сохранения импульса, информацию о распределении волновых функций зарядов на управляющих пластинах. А она отражает картину распределения вектора плотности тока на поверхности этих пластин. Мы будем знать в итоге нечто гораздо большее, нежели сама по себе сила тока во внешней цепи, подсоединенной к управляющим пластинам. Ведь вектор плотности тока — это детальная характеристика движения зарядов в реальном пространстве и времени.

Столь подробную картину кодирования и передачи информации на

уровне электронов можно восстановить с помощью вычислений, исходными данными будут осцилляции анодного тока. А знание принципов кодирования на квантовом уровне станет большим вкладом в развитие теории информации. Мы получим примерно такой же прирост знаний, какой в свое время дала электронография. Она тоже обязана своей эффективностью квантовой механике. Суть ее методов в «просвечивании» вещества потоками электронов. Обработкой результатов рассеяния электронов на атомах исследуемого вещества удается выявить его внутреннюю структуру: взаимное расположение атомов, расстояния между ними н т. д. Вот мы и предлагаем во многом аналогичный прием вскрытия информационных резервов поля, заложенных на квантовом уровне материи. Сделать это методами классической физики попросту невозможно.

Обсуждение доклада

Ю. ДЕМКОВ, доктор физико-мате-матических наук, профессор, заведующий кафедрой квантовой механики Ленинградского государственного университета.

Когда пучок электронов проходит через два отверстия в диафрагме и попадает на экран (классический опыт Юнга), нетрудно вычислить расстояние между экраном и диафрагмой, при котором теоретически можно простым глазом наблюдать интерференционные полосы. Если отверстия удалены друг от друга на 0,1 мм, то даже для медленных

Так называемая *твердотельная лам па» — еще один пример совершенствования вакуумных приборов. Цифрами обозначены: катод (1), управляющая сетка (2), пластины вертикального (3) и горизонтального (4) отклонения, пучок электронов (5), колба (6), напыленная алюминиевая плен ка (7), анодная пластина из кремния (S). Коэффициент усиления входного сигнала у такого прибора больше, чем у ламп и транзисторов.

1 г з 4

электронов, образующих пучок в политроне, расстояние составит порядка 1 км! Интерференция, конечно же, будет разрушена разного рода возмущениями, действующими на электроны в пути их столь дальнего следования. Так что на практике добиться успеха при постановке подобного опыта исключительно трудно.

Однако физики затратили немало усилий, чтобы проверить теоретически предсказанный эффект Ааронова — Бо-ма. Его суть в том, что картина интерференции электронов должна зависеть от магнитного потока даже тогда, когда их траектории не пересекаются потоком, а лишь охватывают его. Экспериментальное подтверждение этого эффекта стало еще одним триумфом квантовой механики. Тем самым было доказано непрямое влияние магнитного поля на поведение электронов.

Выходит, несмотря на трудности, поиски проявлений тонкой структуры материи в макроскопически регистрируемых эффектах не такое уж безнадежное дело. Быть может, до сих пор не удавалось придумать и построить опытные установки, которые сделали бы такое возможным. Если иметь в виду допуски на точность изготовления деталей политрона, энергию электронов в его пучке и

т. п., то ничего необычного на фоне многочисленных серийных изделий электровакуумной техники мы в этом приборе не находим. И все же большой комплект размещенных в его колбе электродов, особая — седловая — структура поля вблизи анодных пластин могут порож дать заметные осцилляции анодного тока за счет квантовых эффектов.

Чтобы подтвердить такое предположение, необходимы дальнейшие контрольные эксперименты. Следует измерить с большой точностью коэффициен ты отражения электронов от поликри сталла (скажем, никелевой пластины) в режиме скользящего рассеяния, когда углы падения и отражения составляют около 5—10 градусов. Именно в этом случае следует ожидать проявлений тонкой структуры электронов. Значи тельная их доля в таком режиме будет рассеиваться когерентно, то есть без энергообмена, но с передачей импульса кристаллам никеля. Электроны с подоб ными параметрами сохраняют способ ность к интерференции при смешивании с другой когерентной частью исходного пучка.

Если концепция авторов доклада подтвердится, мы станем свидетелями пер вой регистрации квантовых эффектов в электровакуумных приборах.

Ю. НЕМЧИНОВ, кандидат физико-математических иаук, начальник отдела Всесоюзного научно-исследовательского института метрологической службы.

Процессы передачи информации в природе носят универсальный характер и реализуются на всех структурных уровнях материи при посредстве каких либо конкретных носителей информа ции. Именно носитель информации содержит тот код, который определяет ее значение для приемника. Например, органы слуха и зрения человека воспри нимают не просто звук или свет, а закодированные в них образы-копии соот ветствующих объектов — источников сенсорной информации. Причем эта информация проходит множество ступеней инвариантных преобразований (перекодировки), прежде чем стать явлением психики.

В случае политрона необходимую для распознавания слов кодовую зависимость скорее всего определяют определенные признаки этих слов, скажем, характерные спектральные наборы их простейших фонетических составляю щих — гармоник. При их преобразовании очень важно, чтобы все носители информации в политроне (электри ческий ток в микрофоне электронный пучок и электрический ток на выходе прибора) передали их инвариантно, то есть без искажений от начала до конца.

В процессе кодирования и передачи информации на уровне электронов не исключена возможность информацион ного обмена за счет квантовых свойств и внутренней метрики электронного пучка (включая внутреннюю метрику волн де Бройля). Главное этот про цесс должен быть инвариантным.

5 В 7 В