ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Волновое уравнение и скорость Света из "Основы оптики Изд.2 " Впервые постоянная с была определена Р. Кольраушем и В. Вебером в 1856 г. из отношения значений емкости конденсатора, измеренных в электростатических и электромаппяпых единицах. Оказалось, что оиа совпадает со скоростью света в вакууме. Используя этот резулы ат, Максвелл развил свою электромагнитную теорию света, предсказывающую существование электромагнитных волн. Правильность его предсказания была подтверждена знаменитыми экспериментами Г. Герца (см. Историческое введение ). [c.33] В любой волновой теории света элементарным процессом считают гармоническую волну в пространстве — времени (в простейшей форме она будет рассмотрена в 1.3 и 1.4). Если ее частота лежит в интервале от 4-10 сек до 7,5-10 сек (приблизительно), то она вызывает у человека физиологическое ощущение определенного цвета. (Обратное, однако, неверно окрашенный свет, вызывающий определенное субъективное цветовое ощущение, может быть совокупностью гармонических вoJrн с весьма различными частотами.) Действительная связь между цветом и частотой очень сложна и не будет изучаться в настоящей книге ). [c.33] Первое определение скорости света было сделано Рёмером в 1675 г. на основе наблюдений затмений первого спутника Юпитера позднее другим способом (путем наблюдения аберрации неподвижных звезд) ее измерил Брэдли (1728 г.) ). [c.33] В настоящем вводном разделе предполагается, что читатель знаком с понятием плоской полны, и мы рассматриваем и как скорость ее движения. Математическое пpeд тaBv eниe плоской волны приведено в 1.3 и 1.4. [c.33] Б сотни тысяч раз отличалась от оптических частот), служит замечательным подгаерждением теории Максвелла. [c.34] Для прозрачных веществ диэлектрическая проницаемость е обычно больше единицы, а р практически совпадает с единицей, и следовательно, согласно (8), скорость V меньше скорости в вакууме с. Это было впервые показано экспериментально для случая распространения света в воде в 1850 г, Фуко и Физо. [c.34] Как правило, определяется несамо-значение V, а лишь его отношение к с для этой цели используется закон преломления. Согласно закону преломления при падении плоской электромагнитной волны на плоскую границу, разделяющую две однородные среды, отношение синуса угла 01 между нормалью ) к падающей волне и нормалью к поверхности к синусу угла Оа между нормалью к преломленной волне и нормалью к поверхности (рис. 1.3) постоянно и равно отношению скоростей распространения волн в двух средах VI и Уг, т. е. [c.34] Отсюда, если исключить V, следует (10). Это рассуждение в несколько более развернутой форме часто служит для иллюстрации построения Гюйгенса (см. 3.3). [c.34] Для всех веществ, которыми мы будем заниматься, практически не отличается от единицы (немагнитные вещества), и поэтому показатель преломления должен равняться квадратному корню из диэлектрической проницаемости, которая, по предположению, является постоянной среды. Вместе с тем хорошо известны эксперименты с призмой, впервые выполненные Ньютоном, которые показывают, что показатель преломления зависит от цвета, т. е. от частоты свста. Если мы хотим сохранить формулу Максвелла, то необходимо предположить, что е не является постоянной величиной, характеризующей среду, а зависит от частоты поля. Зависимость е от частоты можно объяснить, лишь принимая во внимание атомную структуру вещества. Эта зависимость кратко будет рассмотрена в 2.3. [c.35] Вместе с тем для многих твердых тел (например, стекол) и для ряда жидкостей наблюдается сильное отклонение от формулы (14) (табл. 1.2). [c.35] Вернуться к основной статье