Теория Лорентца

Теория Лорентца, несмотря на определенные успехи, встретила серьезные трудности. В частности, она не могла объяснить распределения энергии по частотам при тепловом излучении абсолютно черного тела. Эти недостатки теории не были устранены и попытками других ученых (Вин, Рэлей, Джинс). Смелая гипотеза, выдвинутая в 1900 г. Планком, решила проблему спектрального распределения энергии теплового излучения. [c.8]

Наряду с теми трудностями, к которым приводила электронная теория Лорентца, опиравшаяся на представление о неподвижном эфире, выяснились и другие затруднения этой теории. Она оставляла неразъясненными многие особенности явлений, касающихся взаимодействия света и вещества. В частности, не получил удовлетворительного разрешения вопрос о распределении энергии по длинам волн в излучении накаленного черного тела. Накопившиеся затруднения вынудили Планка сформулировать теорию квантов (1900 г.), которая переносит идею прерывности (дискретности), заимствованную из учения о молекулярном строении вещества, на электромагнитные процессы, в том числе и на процесс испускания света. Теория квантов устранила затруднения в вопросах излучения света нагретыми телами она по-новому поставила всю проблему взаимодействия света и вещества, понимание которой невозможно без квантовой интерпретации. Целый ряд оптических явлений, в частности фотоэлектрический эффект и вопросы рассеяния света, выдвинул на первый план корпускулярные особенности света. Процесс развития теории квантов, ставшей основой современного учения о строении атомов и молекул, продолжается и ныне. [c.24]

Принимая во внимание коэффициент увлечения, Лорентц мог доказать общую теорему, согласно которой движение системы не влияет с погрешностью до величин порядка = о /с на результаты оптических опытов с замкнутым путем света, т. е. опытов, к которым принадлежат все интерференционные явления. Таким образом, с помощью подобных опытов можно, согласно теории Лорентца — Френеля, обнаружить движение Земли относительно эфира, предполагаемого неподвижным, но лишь при условии, что точность опытов позволяет учитывать величины второго порядка (Р по сравнению с единицей), т. е. если погрешности при их выполнении не превышают примерно 10 . Все эффекты первого порядка в таких опытах с замкнутым оптическим путем компенсируются благодаря явлению частичного увлечения. Поэтому особый принципиальный интерес приобретают опыты, обеспечивающие погрешности не более Р . Как мы уже упоминали, явление Допплера могло бы, в рамках теории Лорентца, служить для обнаружения абсолютного движения систем в эфире, если бы соответствующие измерения можно было бы произвести с ошибкой, меньшей р . [c.449]

Простой, или нормальный, эффект Зеемана также, конечно, истолковывается квантовой теорией, причем полученный с ее помощью результат совпадает с результатами простой теории Лорентца. Тот [c.628]

Таким образом, теория Лорентца, созданная еще в прошлом веке, дала качественное объяснение дисперсии оптических констант— показателя преломления [см. формулу (1.18)1 и коэффициента поглощения [см. формулу (1.19)]. Современный количественный расчет оптических констант вещества основывается на квантовой теории поляризуемости атомов Введем основные понятия, которые при этом используются. [c.17]

В теории Лорентца [выражения (1.17)—(1.19)] используется классическое выражение для поляризуемости атома [c.17]

Это выражение комплексное и содержит величины, необходимые для качественного описания дисперсии собственную частоту сОд (в случае свободных электронов — плазмы — сОд = 0) и затухание бщ. Теория Лорентца справедлива также и в высокочастотном пределе со ) > сОд, когда диэлектрическая проницаемость всех веществ описывается плазменной формулой в (со) =з 1 — — 4я Л/ е7(/я ). [c.17]

Описанная картина расщепления спектральных линий объясняется классической теорией Лорентца. Как и классическая теория дисперсии, это есть модельная теория, в простейшей форме которой излучающими центрами являются гармонические осцилляторы в виде квазиупруго связанных электронов. В отсутствие внешнего магнитного поля уравнение движения такого электрона имеет вид г Ч- со г = О, где о — собственная частота электрона. При наличии постоянного [c.566]

Объяснение сложного эффекта Зеемана дала квантовая теория, да и то после того, как был открыт спин (т. е. собственный момент количества движения) и связанный с ним магнитный момент электрона. В случае синглетных спектральных линий квантовая теория приводит к тем же результатам, что и простая теория Лорентца. Мы вернемся ко всем этим вопросам в пятом томе нашего курса. [c.570]

Теория Максвелла установила связь между электрическим, магнитным и оптическим параметрами среды. Однако поскольку, по Максвеллу, е и р. — величины, не зависящие от длины волны света, то явление дисперсии (зависимость показателя преломления от длины волны) оставалось необъясненным в рамках электромагнитной теории. Этот пробел был заполнен после того, как Лорентц предложил электронную теорию, согласно которой диэлектрическая проницаемость среды зависит от длины волны падающего света. [c.7]

Но из (2.3) не видно, что п должно зависеть от длины волны света X, тогда как из опыта известно, что существует дисперсия света, т. е. п меняется с изменением длины волны света п = (7 ) ). Объяснения этого факта теория Максвелла, ограничивающаяся для характеристики электромагнитных свойств вещества лишь макроскопическими параметрами (е, р), дать не могла. Необходимо бьшо более детальное рассмотрение процессов взаимодействия вещества и света, покоящееся на углубленном представлении о структуре вещества. Это и было сделано Лорентцом, создавшим электронную теорию (1896 г.). Представление об электронах, входящих в состав атомов и могущих совершать в них колебания с определенным периодом, позволило объяснить явления испускания и поглощения света веществом, равно как и особенности распространения света в веществе. В частности, сделались понятными и явления дисперсии света, ибо диэлектрическая проницаемость е оказывается в рамках электронной теории зависящей от частоты электромагнитного поля, т. е. от длины волны %. [c.22]

Из формул преобразования Эйнштейна—Лорентца, составляющих существенную часть теории относительности, вытекает ряд следствий, придающих такое своеобразие выводам этой теории. [c.459]

Основы теории явления Зеемана разработал Лорентц, бывший в курсе исследований Зеемана и влиявший на их направление. [c.623]

Для объяснения такой закономерности Друде положил, что основная часть теплового потока при наличии градиента температуры переносится электронами проводимости. По Друде, металл представляется в виде ящика, заполненного свободными электронами, для которых справедливы законы кинетической теории газов. Для того чтобы металл был электронейтральным, считалось, что ящик заполнен соответствующим количеством положительно заряженных и более тяжелых частиц (ионов), которые неподвижны. Далее предполагалось (Лорентц), что электроны распределены по скорости в соответствии с функцией распределения Максвелла— Больцмана [c.192]

Основной источник трудностей, с которым сталкиваются теории Друде—Лорентца и Зоммерфельда, связан с приближением свободных электронов. Учет взаимодействия электронов с кристаллической решеткой и между собой сделан в зонной теории твердых тел, основы которой будут рассмотрены ниже. [c.210]

Конечно, изложение вопросов о движении электрически заряженных частиц, а тем более механики теории относительности связано с преодолением известных методических трудностей. Однако это — трудности естественные, обусловленные существом дела, и если не в разделе механики, то в разделе, посвященном электромагнитным явлениям, или в оптике эти трудности все равно преодолевать придется. Но эти трудности вполне преодолимы и в механике, поскольку элементарный курс физики дает знания, необходимые для того, чтобы ввести представление о силе Лорентца. Словом, включение в раздел механики задач о движении электрически заряженных частиц (в том числе и движущихся с большими скоростями) не создает никаких искусственных методических трудностей, а именно исключе- [c.8]

Однако между преобразованиями Лорентца и Галилея есть принципиальное различие в самом характере зависимости t от х, у, z, t или от j , г и В то время как в преобразованиях Галилея, независимо от значений координат, f — преобразованиях Лорентца связь между i и t зависит от значений координат (в рассмотренном нами простейшем случае — от значения х или х ). Это различие означает следующее классическая физика, признавая правильными преобразования Галилея, в которых временная характеристика события преобразуется совершенно независимо от пространственной, не усматривала той связи между пространством и временем, которая отчетливо выступает в преобразованиях Лорентца и сказывается в том, что в преобразование времени входят также и координаты. Эта связь между пространством и временем, вскрытая теорией относительности, как уже было отмечено ( 59), была установлена в результате экспериментального изучения свойств пространства и времени. Анализ этих результатов показал, что нельзя отделить друг от друга экспериментальное изучение свойств пространства и свойств времени. [c.277]

В теории относительности эти понятия низведены до ранга относительных понятий 1), так как они не инвариантны к преобразованиям Лорентца, т. е. по отношению к переходу от одной инерциальной системы координат к другой ). [c.278]

В работах Гельмгольца (1870), Лорентца (1875—1877), Д. Томсона (1880) четко выявлены преимущества электромагнитной теории Максвелла. В этой теории предусматривается отсутствие продольных волн и нет необходимости использовать дополнительные гипотезы для получения формул Френеля. [c.10]

При анализе отражения рентгеновского излучения существенным элементом является установление зависимости оптических постоянных б и у от частоты падающего излучения. Первой попыткой объяснить спектральную зависимость оптических констант была классическая теория дисперсии Лорентца, в которой среда рассматривается как состоящая из большого числа заряженных частиц (электронов), движущихся под воздействием падающей электромагнитной волны. Реакция среды на воздействие внешнего поля Е = Еое описывается вектором поляризации [c.15]

Теперь, выделив в выражении (1.17) действительную и мнимую части, с учетом (1.3), получим следующие выражения классической теории дисперсии Лорентца [c.16]

Сравнение положений теории дисперсии Лорентца с экспериментом [8] показывает, что если для коротких длин волн вдали от /С-края поглощения они хорошо согласуются, то в длинноволновой области дело обстоит значительно хуже, а для зон, прилегающих к /(-краям, теория оказывается совершенно непригодной. [c.17]

Лорентц Г. Теория электронов. ОНТИ, 1935. [c.107]

Согласно классической электронной теории металлов твердый проводник представляют в виде системы из узлов кристаллической ионной решетки, внутри которой находится электронный газ , состоящий из коллективизированных (свободных) электронов. В коллективизированное состояние от каждого атома металла отделяется от одного до двух электронов. Ранее к электронному газу применялись представления и законы статистики обычных газов, что дало возможность математически вывести и объяснить найденные ранее экспериментальным путем основные законы электропроводности (закон Ома) и потерь электрической энергии (закон Джоуля — Ленца), а также связь между электропроводностью и теплопроводностью металлов [закон Видемана — Франца — Лорентца, формула (1.5)1. [c.12]

Формулу Лорентц—Лоренца можно получить, если исходить из электромагнитной теории и рассматривать связь преломления с собственными частотами колебаний электронов в молекулах, а также совершенно независимо — на основании теории поляризации диэлектриков. [c.677]

Согласно теории формула удельной рефракции Лорентц— Лоренца связана с поляризуемостью а молекул Соотношением [c.678]

Отрицательные результаты опыта Майкельсона отвергли теорию Лорентца, вытекающую из гипотезы о неподвижности эфира. Можно было бы основываться на теории Герца, согласно которой эфир полностью увлекается движущимися телами. Однако если исходить из теории Герца, то эфир долже1г полностью увлекаться атмос([)еро11 Земли при ее орбитальном движении, что противоречит явлению звездной аберрации. [c.421]

Уравнения Максвелла в вакууме оставались инвариантными относительно преобразопнния Ло[)ентца. Однако далее выяснилось, что теорию Лорентца нельзя было принять как основу для истолкования всех оптических измерений с использованием движущихся тел. [c.421]

Электродинамика (и оптика) движущихся сред, развитая Ло-рентцом, есть часть его общей электронной теории, в силу которой все электромагнитные свойства вещества обусловливаются распределением электрических зарядов и их движением внутри неподвижного эфира. В качестве формул преобразования координат при переходе от одной инерциальной системы к другой сохраняются преобразования Галилея, и, поскольку отрицается принцип относительности, уравнения электродинамики Лорентца не являются инвариантными по отношению к этим преобразованиям. Теория Лорентца означала очень крупный шаг вперед и разрешала большой круг вопросов, представлявших значительные теоретические трудности. В случае оптических явлений она совпадает с теорией Френеля и также приводит к представлению о частичном увлечении световых волн. По теории Лорентца движение вещества есть движение молекул и связанных с ними зарядов в неподвижном эфире, и учет этого движения показывает, что в среде, движущейся со скоростью V, свет распространяется со скоростью q + (1 — in )v, где l — скорость света в неподвижной среде. Таким образом, теория Лорентца приводит к формуле частичного увлечения Френеля, хорошо подтвержденной тщательными измерениями. [c.449]

Отрицательный результат опыта Май-кельсона, не возбуждающий сомнения, имеет огромное принципиальное значение. Он является одним из наиболее надежных опытов, подвергающих проверке вопрос об увлечении эфира движущимися телами и, следовательно, исходные положения теории Лорентца. [c.451]

Мы уже отмечали значение теории Лорентца, объяснившей с единой точки зрения весьма разнообразные оптические и электродинамические явления первого порядка. Однако после тщательной проверки опыта Майкельсона и некоторых других опытов ), также — с точностью до — не обнаруживших эфирного ветра, положение теории Лорентца стало менее прочным. Теория эта отрицала в своем основном положении принцип относительности и исходила из утверждения возможности установления абсолютной системы отсчета. В дальнейшем же она вынуждена была прибегнуть к гипотезе контракции, которая объясняла неудачу попытки обнаружения абсолютного характера движения Земли наличием случайно компенсирующихся эффектов (интерференционный эффект и эффект контракции). Это обстоятельство явилось слабым пунктом теории, тем более, что и контракционная гипотеза не объясняла результатов всех опытов второго порядка . [c.453]

Дальнейшие опыты показали, что явление Зеемана в том виде, в каком оно наблюдалось сначала и нашло объяснение в теории Лорентца — лорентцовский триплет, состоящий из одной я-компоненты и двух д-компонент, а также дублет из двух а-компонент, поляризованных по кругу, — наблюдается крайне редко. Такое расщепление называется нормальным или простым эффектом Зеемана. Простой эффект дают так называемые синглетные, т. е. одиночные, практически монохроматические спектральные линии. Подавляющее большинство спектральных линий являются мульти-плетами дублетами, триплетами, квартетами и т. д ), т. е. состоят из нескольких тесно расположенных спектральных линий. [c.569]

Что касается формул преобразования координат, то формулы Галилея считались вполне очевидными и оправданными опытом. Поэтому их без критики использовали и при построении электродинамики движущихся сред. Различие же в исходных предположениях относительно того, является ли эфир неподвижным или движущимся, привело к многообразным попыткам создания электродинамики движущихся сред. Крайнее и наиболее полное выражение различных точек зрения находит себе место в двух важнейщих, резко расходящихся теориях электродинамике Герца и электродинамике Лорентца. Как та, так и другая электродинамика, рассматривает все электромагнитные и оптические процессы как протекающие в заполняющем все пространство мировом эфире. Поэтому основным вопросом электродинамики движущихся сред являлся вопрос о влиянии движения тел на эфир. Ответ на этот вопрос мог дать только опыт. Точнее, исходя из определенных представлений о взаимоотношении движущегося вещества и эфира, следовало построить определенную теорию явления в движущихся средах и подвергнуть ее опытной проверке. [c.443]

Однако для Лорентца уравнения преобразования были лищь вспомогательными формулами, облегчающими вычисление. Физический смысл времени оставался за величиной 1, а не Сам Лорентц ) писал по этому поводу ... теория (Эйнштейна) электромагнитных явлений в движущихся системах приобрела простоту, которой я не был в состоянии достигнуть. Главной причиной моей неудачи была моя приверженность к идее, что только переменная I может считаться истинным временем и что мое местное время 1 должно рассматриваться не более чем вспомогательная математическая величина. Наоборот, в теории Эйнштейна С играет ту же самую роль, как и / если мы желаем описывать явления в терминах х, у, г, , мы должны поступать с этими переменными совершенно [c.458]

Эта формула была получена одновременно (1880 г.) Г. А. Ло-рентцом на основе электромагнитных представлений о свете и Л. Лоренцом, который развивал теорию света, в известной степени являющуюся предшественницей теории Максвелла. Выражение (156.19) и поныне известно под названием формулы Лоренц—Ло-рентца. Принимая во внимание, что для данного вещества и данной длины волны величины е, т, Wq, постоянны, можно придать формуле Лоренц—Лорентца следующий вид [c.558]

Лишь позже, ровно через полстолетия после первого магнитооптического открытия Фарадея, Зееману (1896 г.) удалось обнаружить слабое изменение частоты спектральных линий под действием внешнего магнитного поля. В принципе расположение Зеемана соответствовало последней установке Фарадея. В дальнейших опытах, однако, было осуществлено важное дополнение Зееман, кроме наблюдения за изменением частоты спектральных линий, обратил также внимание на характер поляризации этих линий в соответствии с указаниями Лорентца, развивавшего одновременно электронную теорию оптических явлений. [c.621]

Теория дисперсии в том виде, в каком она следовала из электронных представлений Лорентца, позволяла предполагать, что оптические процессы в атоме обусловлены движением электронов. Излучение монохроматического света следует при этом рассматривать как результат движения электрона по простому гармоническому закону, т. е. под действием квазиупругой силы, а изменение излучения под влиянием магнитного поля — как следствие изменения движения электрона добавочной силой, с которой магнитное поле воздействует на движущийся заряд. Эта добавочная еила (лорентцова сила) выражается в виде [c.623]

Если сравнить число Лорентца, полученное в теории Друде — Лорентца, с экспериментальным значением, усредненным по многим металлам и равным 2,44-10- Вт-Ом/К , то, как видим, согласие получается очень плохим. Это обстоятельство явилось весьма серьезным затруднением для электронной теории металлов. Как видно из вышесказанного, для. объяснения электропроводности и теплопроводности число свободных электронов в единичном объеме необходимо считать очень большим, но в таком случае тепловая энергия электронного газа ти (2= 12квТ становится значительной, а следовательно, теплоемкость должна приближаться к значению /2Мкв, чего в эксперименте никогда не наблюдалось. Более того, при объяснении теплоемкости твердых тел в области температур Г>0о приходится допустить, что электроны вообще не вносят вклада в теплоемкость и, как мы видели, электронный вклад в теплоемкость при комнатных температурах примерно в 100 раз меньше классического значения Таким образом, классическая теория Друде — Лорентца приходит к противоречию, так как она требует большого числа электронов для объяснения электропроводности и малого — для объяснения теплоемкости. [c.194]

С точки зрения этой теории еще не была объяснена дисперсия света — зависимость п = f (к). Это указывало на необходимость детального рассмотрения процессов взаимодействия света с веществом. Гендрий Лорентц (1853—1928 гг.) в 1896 г. на основании элек- [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...