Вещество Максвелла

Теоретически вопрос о давлении света был исследован Максвеллом (1873). Рассматривая процесс распространения электромагнитных волн в веществе, Максвелл показал, что волны должны оказывать на вещество давление, определяемое величиной электромагнитной энергии, которая приходится на единицу объема. Сила давления зависит от интенсивности светового потока и составляет очень малую величину. Вычисления показывают, что в яркий солнечный день световое давление на 1 м- черной поверхности при нормальном падении лучей равно примерно 4,3-10 5 дин/см = 4,3-10 Па. Блестящим экспериментальным подтверждением этих результатов явились опыты Лебедева (1899). [c.182]

Обратимся теперь к интересным следствиям, получающимся при учете колебаний ионов под действием световой волны. Мы увидим, что такое усложнение теории дисперсии позволит оценить границы применимости формулы Максвелла п V г. и понять причины значительного расхождения ее с опытными данными, наблюдаемого для многих веществ (например, для ионных кристаллов). [c.147]

Что такое эфир В настоящее время мы считаем понятие эфир только синонимом вакуума. Но Максвелл и многие другие физики прошлого не могли представить себе электромагнитное поле как самостоятельное физическое явление, распространяющееся в свободном от вещества пространстве. Максвелл писал ) Все эти теории естественным образом вызывают вопрос если нечто передается от одной частицы к другой на расстояние, каково состояние этого нечто после того, как оно покинуло одну частицу и еще не достигло другой Если это нечто есть [c.330]

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]

Важнейшим выводом теории Максвелла явилось положение, согласно которому скорость распространения электромагнитного поля в вакууме равняется отношению электромагнитных и электростатических единиц силы тока второй, не менее важный вывод гласил, что показатель преломления электромагнитных волн равняется У ер, где е — диэлектрическая, ар — магнитная проницаемости среды. Таким образом, скорость распространения электромагнитной волны, в частности света, оказалась связанной с константами вещества, в котором распространяется свет. Эти константы первоначально вводились в уравнения Максвелла формально и имели чисто феноменологический характер. Напомним, что в механической (упругой) теории никакой связи между оптическими характеристиками среды (скорость света) и ее механическими свойствами (упругость, плотность) установлено не было. Известно, что для целого ряда газообразных и жидких диэлектриков соотношение Максвелла п = Уе х е (ибо р. близко к 1) выполняется достаточно хорошо [c.539]

Из уравнений Максвелла следует, что распространяющаяся в веществе с показателем преломления п в направлении х электромагнитная волна описывается выражением [c.305]

Оптические свойства вещества характеризуются показателем преломления. Согласно электромагнитной теории Максвелла показатель преломления связан с диэлектрической е и магнитной ц проницаемостью следующим соотношением [c.7]

При изучении распространения света в анизотропной среде обычно исходят из уравнений Максвелла. Электромагнитная теория света дает детальное описание всех явлений, наблюдаемых на опыте и связанных с естественной оптической анизотропией. Кроме того, эта теория может связать электрическую, а следовательно, и оптическую анизотропию с молекулярным строением вещества, т. е. с расположением атомов и молекул в кристаллической решетке. [c.30]

Зависимость показателя преломления вещества от длины волны или частоты света называется дисперсией света. Согласно теории Максвелла показатель преломления п среды связан с феноменологически введенными константами 8 и х соотношением которые в пер- [c.81]

Хрупкие термопластические материалы и реактопласты имеют коэффициент Пуассона порядка 0,3. Значение i термопластов зависит от температуры. Поведение растягивающихся высокополимерных тел под действием механических напряжений можно наблюдать на модели, представляющей параллельные или последовательные системы пружин и поршней (модель Фойгта и Максвелла, фиг. П. 8). Осадка пружин соответствует упругим деформациям вещества, а ход поршней — необратимым или протекающим с запаздыванием деформациям. Таким образом моделируется поведение очень вязких жидкостей. [c.20]

Положение этой прямой может быть определено с помощью так называемого правила Максвелла, суть которого состоит в следующем. Если считать, что рассматриваемая изотерма может быть реализована и линией а-1-2-3-4-5-Ь, и линией а-1-3-5-Ъ, то можно представить себе, что данное вещество осуществляет обратимый цикл, в котором состояние вещества изменяется вдоль замкнутого пути 1-2-3-4-5-3-1. Для всякого обратимого цикла [c.179]

Зеркальное О. с. характеризуется связью положений падающего и отражённого лучей 1) отражённый, преломлённый и падающий лучи и нормаль к плоскости падения компланарны 2) угол падения равен углу отражения. Совместно с законом прямолинейного распространения света эти законы составляют основу геометрической оптики. Для понимания физ. особенностей, возникающих при о. с., таких, как изменение амплитуды, фазы, поляризации света, используется эл.-магн. теория света, в основе к-рой лежат ур-ния Максвелла. Они устанавливают связь параметров отражённого света с оптич. характеристиками вещества — оптич. постоянными пик, составляющими комплексного показателя преломления п = п — гх п— отношение скорости в вакууме к фазовой скорости волны в веществе, и — гл. безразмерный показатель поглощения. Параметры отражённого света могут быть получены из ур-ния волны, к-рое удовлетворяет решению ур-ний Максвелла [c.510]

Рассмотренный выше подход, базирующийся на ур-ниях Максвелла, позволяет описывать особенности О. с. на феноменология, уровне. Не вскрывая механизма взаимосвязи оптич. свойств вещества с его атомным строением, он устанавливает соотношение между макрохарактеристиками — оптич. постоянными среды п, и и её электрич. параметрами — диэлектрич. проницаемостью 6 и электропроводностью а [c.512]

Термодинамические свойства воздуха, рассматриваемого в первом приближении как бинарная смесь газов, в состоянии насыщения отличаются от свойств чистого вещества. Поэтому при составлении уравнения состояния воздуха по экспериментальным данным не требуется соблюдать условие равенства давлений насыщенного пара и кипящей жидкости на изотермах, а слагаемое, обеспечивающее удовлетворение правилу Максвелла (т. е. равенству изобарно-изотермических потенциалов сосуществующих фаз), должно быть преобразовано. [c.26]

Следовательно, обсуждая применимост . формулы Максвелла в далекой инфракрасной области, где можно пользоваться статическими значениями г., имеет смысл записать показатель преломления в виде (4.23). Ясно, что п этом приближении главную роль играет наличие или отсутствие в спектре данного вещества инфракрасных полос поглошения, так как член часто вносит основной вклад в значение Если сравнивать показатель преломления п, измеренный в видимой области спектра, со статическим значением V г., то у веществ, в спектре которых имеются интенсивные инфракрасные полосы, эти значения неизбежно окажутся совершенно ра,зличными. [c.149]

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]

Во всех рассмотренных выше разделах классической физики обьекто [ исследования была материя в форме вещества. Другой формой материи, в исследовании которой физика достигла больших успехов, стала полевая форма. Электрические и магнитные явления открыты очень давно, но теория этих явлений развивалась сравнительно медленно и лишь в 60-х годах XIX столетия была завершена созданием теории Максвелла. После этого были открыты электромагнитные волны, которые существуют независимо от породивших их зарядов и токов. Это послужило экспериментальным доказательством самостоятельного существования электромагнитного ноля и обосновало представление об электромагнитном поле как о форме существования материи. Движение этой формы материи описывается уравнениями Максвелла. Они представляют закон движения электромагнитного поля и описывают его порождение движущимися зарядами. Действие электромагнитного ноля на заряды, носителями которых является материя в корпускулярной форме, описывается силой Лоренца. Основными понятиями, на которых основываются уравнения Максвелла, являются напряженность и индукция электромагнитного поля в точках пространства, изменяющиеся с течением времени, электромагнитное поле, порожденное зарядом, движущимся аналогично материальной точке по определенной траектории, и действующее на заряд. Это показывает, что теория, основанная на уравнениях Максвелла, относится к классической физике, релятивистски инвариантна и полностью относится к релятивистской классической физике. [c.14]

Классическая теория излучения черного тела. В последней четверти XIX в. было завершено построение термодинамики и создана леория электромагнитных явлений. Термодинамика удовлетворительно описывала широкий круг явлений, связанных с веществом, т.е. с корпускулярной формой материи. Теория электромагнетизма удовлетворительно описывала явления, связанные с электромагнитным полем и, в частности, с электромагнитными волнами и светом, электромагнитная природа которого была теоретически открыта Максвеллом. В форме электромагнитных волн электромагнитное поле обрело свое самостоятельное существование, независимое от зарядов и токов, которыми оно порождается. В науку вошло представление о полевой форме материи в виде излучения. Возник вопрос о законах взаимопревращения материи в полевой и корпускулярной форме, или, другими словами, вопрос [c.68]

Выражения (3.25), (3.34), (4.57) и (4.58) носят название уравнений Максвелла. Вместе с уравнениями (3.21), (3.24), (3.30) II (3.33) они входят в состав дифференциальных уравнений термодинамики — математического аппарата исследований термодинамических свойств веществ. Дифференциальные уравнения термодинамики устанавливают связи между различными термическими (р, V, Т) и калорическими [и, к, з, Ср, Со и др.) свойствами веществ на основе первого и второго законов термодинамики. Благодаря таким связям можно не измерять некоторые свойства, а рассчитать их кроме того, можно проверить, нет ли противоречий между различными измеренными свойствами одного н того же вещества. В принципе можно составить весьма большое число дифференциальных уравнений термодинамики, формально используя математические связи между величинами. Для шести величин р, и, Т, и, к, з можно составить 120 производных типа (дх1ду)2, взяв любую четвертую ве- [c.127]

При Г о К все вещества теряют термическую упругость и спо собность к термическому расширемню. Соотношение Максвелла(113) связывает термическую упругость (5) вещества (др/дТ) с зависимостью [c.362]

При 7 -> 0 К парамагнитные вещества должны обнаруживать принципиальные отклонения от закона Кюри (720). Из соотношения Максвелла для термомагннтноП системы д5/дН)г == — (дН/дТ)м и из (724) следует, что [c.363]

Продолжая классическую традицию английской физики У. Томсона, Фарадея Мак-Куллоха, Максвелла, которые шли по пути построения физических (механических) моделей на основе аналогии, Лармор ) в конце XIX в. также ставит перед собой задачу сведения всего многообразия явлений к динамическим принципам. Он считает центральной задачей разработку идеи о каком-либо определенном характере связи между эфиром и веществом. Для этой цели он воспользовался принципом наименьшего действия, который, по его мнению, позволяет свести к динамике такие физические теории, внутренний динамический механизм которых скрыт от непосредственного наблюдения. Аналогичную точку зрения на проблемы электродинамики развивал ранее Гельмгольц. Лармор находит классический вид лагранжиана и, воспользовавшись определением величин Е и Н и тем, что полная энергия системы связана с L, выводит уравнения Максвелла. Легко доказать, идя несколько иным путем, что уравнения [c.856]

Согласно Максвелла уравнениям, источниками М. п. являются электрич. токи, маги, моменты и переменные электрич. ноля (о природе источииков М. п. в разл. средах см. в ст. Магнетизм, Магнетизм макрочастиц). М. п. в среде обычно характеризуется. двумя аксиальными векторами магнитной индукцией В и напряжённостью магнитного поля Н. Эти векторы не независимы, а связаны между собой т. н. материальным ур-ннем В В(Н), различным для различных сред. О более общей зависимости В=В Н, Г, р,. ..) (Г — теми-ра, р — давление,. . . ) говорят как о магн. ур-нии состояния вещества. В вакууме Я=Н (в СГ( ) и ]п И х Н (в СИ), где p,Q — магнитная постоянная. Различие между векторами К и в среде связано с наличием в ней микроскопия, магн. моментов. В СИ [c.665]

Электродинамика, в осн. опирающаяся на ур-ния Максвелла в линейных средах, обеспечила понимание процессов излучения, распространения и приёма радиоволн. Это позволило создать разд. элементы радиоаппаратуры как в ДВ-диапазонах (системы с сосредоточ. параметрами — колебат. контуры, фильтры, преобразователи и т. п.), так и в КВ-диапазонах (системы с распределёнными параметрами — линии передачи, волноводы, объёмные резонаторы, аттенюаторы и т. п.). Осн, направления исследования излучение и распространение радиоволн в раэл. средах (напр., в кос-мич. плазме), с учётом анизотропии, поглощения, рефракции и дифракции, рассеяния, отражения и нелинейных эффектов, связанных со взаимодействием излучения с веществом, создание мн. типов антенн. [c.236]

В классич. физике С. п.— приближённый, он вытекает из линейности ур-ний движения соответствующих систем (что обычно является хорошим приближением для описания реальных систем), капр. Максвелла уравнений для эл.-магн. поля в пустоте. При отклонениях от линейности обнаруживаются нарушения С. п. Так, достаточно сильное гравита . поле не удовлетворяет С. п., поскольку оно описывается нелинейными ур-ниями Эйнштейна (см. Тяготение), макроскопическое эл.-магн. поле в веществе, строго говоря, также не подчиняется С. п. в силу зависимости (иногда существенной) диэлектрич. и магн. проницаемостей от внеш. поля (напр., в ферромагнетике, лазерных материалах) и т. д. [c.26]

Электродинамика. Состояние эл.-магн. поля в теории Максвелла характеризуется двумя осн. векторами напряжённостью электрич. поля Е и магн. индукцией В, являющимися ф-циями координат и времени. Эл.-магн. свойства вещества задаются тремя величинами диэлектрич. проницаемостью е, магн. проницаемостью ц и уд. электропроводностью ст, к-рые должны быть определены экспериментально. Для векторов Е и В и связанных с ними вспомогат, векторов электрич. индукции D и напряжённости магн. поля Н записывается система линейных диф-ференц. ур-ний с частными производными — Максвелла уравнения. Эти ур-ния описывают эволюцию эл.-магн. поля. По значениям характеристик поля в нач. момент времени внутри нек-рого объёма и по граничным условиям на поверхности этого объёма можно определить и в в любой последующий момент времени. Векторы Вт В определяют силу, действующую на заряж. частицу, движущуюся с определ. скоростью в эл.-магн. поле (Лоренца силу). [c.315]

В Э. метрика пространства-времени и пространственно-временные системы координат событий, т. е. свойства гра-витац. фона, обычно (для простоты) считаются не зависящими от эл.-магн. полей и движений заряж. вещества. Самосогласование Э. и ОТО, в принципе, осуществляется совместным решением связанных ур-ний Максвелла и ур-ний Эйнштейна, учитывающих кривизну пространства-времени и её изменение вследствие перераспределения энергии-импульса эл.-магн. поля и вещества. [Существуют многочисл. теоретич. попытки связать эл.-магн., слабое и сильное взаимодействия и само возникновение соот-ветствуюидах зарядов частиц с топологич. и метрич. особенностями так или иначе расширенного пространства-времени, представляющегося многомерным, напр. 10- или [c.520]

С общих позиций Э. случай элсктрон-позитронного вакуума и даже плазмы во внеш. полях является не более чем характерным примером среды. В общем случае при наличии большого числа заряж. частиц (связанных или нет), возможность описания движения каждой из к-рых ограничена, хотя бы в силу квантово-статистич. законов, ур-ния Максвелла представляются стохастическими, описывающими эл.-магн. поля как случайные ф-ции координат и времени. Стохастическими являются и ур-ния движения вещества (зарядов среды), в частности материальные соотношения, характеризующие отклик на эл.-магн. поле, т е. представляющие плотность тока как функционал поля j (x )=j Последний может быть нелинейным [c.528]

Изучению испарения (или конденсационного роста) капель, состоящих из чистого вещества, посвящен ряд работ (см. обзор в [1, 2]). Вообще говоря, задача об испарении капли существенно нестационарна из-за того, что радиус капли меняется с течением времени. Но вследствие того, что плотность пара много меньше плотности жидкости, а также потому, что скорость испарения определяется распределением плотности пара на расстоянии нескольких радиусов капли от ее поверхности, для решения этой задачи, начиная с Максвелла и Стефана, применяется ква-зистационарное приближение, позволяющее решать задачу в два этапа вначале при заданном радиусе капли находят поле плотности пара, а затем, подставляя найденное выражение для плотности пара в уравнение для изменения радиуса капли, определяют его зависимость от времени. Как показано в [3, 4], такой метод расчета дает результат с точностью порядка 5/р, где 5— плотность насыщенных паров р — плотность воды. [c.65]

Теория Максвелла — это теория единого электромагнитного поля произвольной системы зарядов и токов. Она является обобщением основных законов электрических и магнитных явлений. Это феноменологическая теория свойства веществ, характеризующие их электрическую и магнитную природу (относительная диэлектрическая проницаемость е, относительная магнитная проницаемость 1 и проводимость у), считаются заданными. Теория макроскопична элементарные объемы, рассматриваемые в теории, намного превышают объемы отдельных атомов и молекул, а элементарные времена намного больше характерных значений для процессов в атомах и молекулах. [c.242]

Изобразим на PF-плоскости систему изотерм Ван-дер-Ваальса, исправленных в соответствии с правилом Максвелла (рис. 22) (область горбов и впадин заменена изобарой). Кривые, соединяющие начальные и конечные точки изобар, сходятся в критической точке и делят РК-плоскость на три области. Область, ограниченная кривой АК и верхней частью критической изотермы, представляет собой область жидкого состояния. Область, лежащая внутри куполообразной кривой АКБ (она называется кривой сосуществования), описывает двухфазные состояния — жидкость и насыщенный пар. В области, лежащей выще критической изотермы и правее кривой ВК, двухфазное состояние невозможно, и с ростом температуры и объема изотермы приближаются по форме к изотермам идеального газа PV = = onst. Следовательно, мы можем придать следующий физический смысл параметрам Ркз Ук, Рк- Критическое давление есть максимальное давление насыщенного пара, критический объем представляет собой максимальный объем 1 моля жидкости и критическая температура есть максимальная температура, при которой вещество может существовать в жидком состоянии. По мере приближения к критической точке разность молярных объемов пара и жидкости К — Pi уменьшается, и в критическом состоянии она обращается в нуль. Это значит, что в критической точке вообще исчезает различие в физических свойствах жидкости и пара. [c.56]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...