ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Исторические замечания из "Колебания и волны Введение в акустику, радиофизику и оптику Изд.2 " Физическая природа звука была ясна задолго до того, как была разработана (в XIX в.) теория основных акустических явлений. Иначе обстояло дело со светом. [c.233] В первых десятилетиях XIX в. была создана волновая теория света, объяснявшая или предсказывавшая обширный круг важнейших оптических явлений (см. гл. V, 7). Но волнами чего является свет Какова физическая природа того вектора, который колеблется и распространяется в световой волне Правильный ответ на этот вопрос еш,е не был найден. Световой вектор старались себе представить как смеш,ение частиц некоторого упругого веш,ества— эфира , заполняюш,его вселенную (так как свет приходит к нам от Солнца и звезд). Но это представление наталкивалось на громадные трудности, в частности такую распространение упругих поперечных волн возможно в твердом теле, но не в газе и не в жидкости—стало быть, эфир есть твердое тело. Но как же сквозь нега движутся без сопротивления планеты Разрешить подобного рода противоречия до сих пор никому не удалось. [c.233] Забудем на мгновение о свете и обратимся к истории электромагнетизма. [c.233] В 60-х годах Максвелл, опираясь на воззрения Фарадея, создал новую теорию электромагнитных явлений. Согласно прежним теориям электромагнитных явлений, распространение электрических и магнитных взаимодействий происходит мгновенно так, например, силы, действуюш,ие на магнитную стрелку со стороны соленоида, появляются в то самое мгновение, когда по соленоиду начинает течь ток, каково бы ни было расстояние г между соленоидом и стрелкой. Важнейший вывод из новой теории (он был впервые высказан Максвеллом в письме к Фарадею в 1861 г.) заключается в следующем. Электрическое и магнитное поля распространяются с конечной скоростью в виде электромагнитных волн, где векторы Е ts. Н в каждой точке пропорциональны и перпендикулярны друг к другу и перпендикулярны к направлению распространения. Скорость распространения этих волн в вакууме равна электродинамической постоянной с (отношению абсолютной электромагнитной единицы электрического заряда к абсолютной электростатической единице электрического заряда это отношение имеет размерность скорости) так, в примере с соленоидом и магнитной стрелкой силы,, действующие на стрелку, появляются спустя время г/с после замыкания тока. [c.233] Сопоставляя известные из опыта свойства света с выведенными математическим путем из теории Максвелла свойствами электромагнитных волн, можно было предположить (что и сделал Максвелл), что свет—это электромагнитные волны, т. е, что в световой волне распространяются электрическое и магнитное поля. Возникшая таким образом электромагнитная теория света не только вложила новое физическое содержание в уже хорошо разработанные разделы волновой оптики, но и позволила объяснить непринужденно ряд явлений, бывших для нее прежде камнем преткновения (см. 7). [c.234] Однако для окончательного торжества теории Максвелла не хватало прямого экспериментального доказательства того, что электрические и магнитные поля распространяются в виде волн, обладаюш их перечисленными выше свойствами. Такое экспериментальное доказательство было дано в 1887 г. Герцом. Он исследовал в своих опытах электромагнитное поле в пространстве, окружаюш ем проводники, в которых он возбуждал электромагнитные колебания высокой частоты, и убедился, что это поле имеет характер волн, свойства которых совпадают с предсказанными теорией Максвелла. [c.234] После положительного результата опытов Герца теория Максвелла получила широкое признание. При этом оптика стала одним из разделов учения об электромагнитных явлениях. В течение некоторого времени продолжались еш е бесплодные попытки свести в свою очередь электромагнитные явления к механическим явлениям в эфире . В XX в. (в значительной мере благодаря теории относительности) эти попытки были окончательно оставлены, и стало обш епризнанным, что за электромагнитными явлениями не скрываются никакие закулисные механические явления. [c.234] Несколько лет спустя после экспериментального доказательства суш е-ствования электромагнитных волн, излучаемых колебательным контуром (их теперь называют радиоволнами), было положено начало их техническому применению. Речь идет о рождении радио—одном из величайших изобретений в истории человечества. Изобретение радио Александром Степановичем Поповым (1859 — 1906) явилось результатом исследований, проводившихся им с ясно поставленной целью осуш ествить передачу сигна лов на расстояние с помош ью электромагнитных волн. Исследования эти проводились в лаборатории Минных офицерских классов в Кронштадте, где в то время А. С. Попов был преподавателем практической физики (впоследствии А. С. Попов стал профессором физики Петербургского электротехнического института). [c.234] Здесь важно отметить следующее. А. С. Попов, создавая свой приемник, не только усовершенствовал когерер (трубку с опилками) и автоматизировал его работу, но и обнаружил, что чувствительность приемника значительно увеличивается при присоединении к когереру провода. Так была изобретена антенна. Изобретение антенны имело решающее значение для осуществления радиосвязи. [c.235] Изложение истории развития радио не входит в задачи этой книги. Мы ограничимся двумя замечаниями. [c.236] Вернуться к основной статье