Лоренца оптическая

Таким образом, если ранее Е и Н рассматривали как равноправные компоненты электромагнитной волны, то при исследовании воздействия электромагнитной волны на вещество можно установить различие между ними. Это, впрочем, понятно, так как физический процесс подобного рода сводится к воздействию поля на элементарные заряды (в первую очередь свободные и связанные электроны). Такое воздействие количественно описывается формулой Лоренца f = сЕ +(e/ j[vH]. Обычно v с и второе слагаемое в формуле мало. Поэтому вектор Е и отвечает за движение электрических зарядов под действием электромагнитного поля. Тем самым подводится база под довольно неопределенное понятие светового вектора , которым часто пользуются при описании оптических явлений. Можно считать вектор Е таким световым вектором , ясно отдавая себе отчет в том, что в старой волновой теории смысл этого понятия был совсем иным. [c.79]

Очевидно, что теория Герца, исходящая из полного увлечения эфира движущимися телами, не имела экспериментального подтверждения. Поэтому нужно было искать возможность проверки теории Лоренца, базирующейся на представлении о неподвижном мировом эфире, в котором движутся исследуемые тела. Особенно интересными представлялись исследования среды с показателем преломления п = 1 (вакуум, воздух), так как в этом случае коэффициент увлечения и = 1 — 1/ = О и как будто открывалась возможность обнаружения абсолютного движения , т.е. использования неподвижного эфира в качестве единой системы отсчета для любых оптических и электрических измерений. Соответствующий контрольный эксперимент, сыгравший громадную роль в развитии физических идей, был впервые поставлен Майкельсоном в 1881 г. и неоднократно воспроизводился в XX в. (вплоть до 1964 г.) с непрерывным улучшением точности измерений. [c.368]

Отрицательный результат опыта Майкельсона чрезвычайно усложнил решение проблемы в тех рамках, в которых она была поставлена. Теория Лоренца оказалась не соответствующей опыту. Можно было предположить, что эфир полностью увлекается атмосферой Земли при ее орбитальном движении, но это предположение (теория Герца) противоречит результатам более простого (эффект первого порядка) опыта Физо и другим оптическим измерениям, например явлению звездной аберрации (см. 7.3), которые здесь не обсуждаются. [c.371]

Уравнения Максвелла инвариантны, относительно преобразований Лоренца, базирующихся на постулатах, обобщающих результаты оптических и электрических экспериментов. Непосредственная проверка подтверждает это заключение. [c.378]

Теорию нормального эффекта Зеемана разработал Лоренц. Из классической электронной теории дисперсии следует, что оптические процессы в атоме обусловлены движением электронов. Монохроматическое излучение рассматривается при этом как результат движения электрона по простому гармоническому закону, т. е. под действием квазиупругой силы. При включении магнитного поля на осциллирующий электрон начинает действовать сила Лоренца [c.104]

Для оптических явлений основную роль играют уравнения электромагнитной теории. Лоренц поставил вопрос о принципе относительности для уравнений электромагнитного ноля. [c.323]

Естественное углубление феноменологической электромагнитной теории дает классическая электронная теория, рассматривающая движение дискретных электрических зарядов в веществе и их взаимодействие с электромагнитным полем. Электронная теория вскрывает физическую сущность процессов, описываемых феноменологической теорией. Классическая электронная теория достигла больших успехов благодаря работам Г. А. Лоренца и других ученых. Она не утратила своего значения и в настоящее время, так как дает правильное качественное объяснение обширному кругу электромагнитных и оптических явлений с помощью простых и наглядных моделей. Ограниченность классической электронной теории обусловлена лежащим в ее основе предположением, что поведение электронов в атомах описывается классической механикой. Трудности этой теории привели к созданию квантовой теории, отражающей современные представления о строении вещества. [c.10]

В пионерской работе Гинзбурга и Франка [45.1] был рассмотрен случай перпендикулярного пролета заряженной частицы через плоскую границу раздела двух однородных сред. Было показано, что при этом возникает излучение, названное авторами переходным, которое в основном сосредоточено в оптической области частот, если рассматривать ту его часть, которая испускается в заднюю полусферу (назад) относительно направления движения частицы. Спектральная интенсивность излучения в этом случае с увеличением лоренц-фактора частицы (отношения полной энергии к энергии покоя) растет по логарифмическому закону. Следовательно, измерение интенсивности переходного излучения в принципе дает новый способ определения лоренц-фактора частицы высоких энергий. [c.11]

Рис. 1.3. Угловая зависимость интенсивности оптического переходного и черенковского излучений (при заданной частоте), испускаемых частицей вперед при пересечении границы среда-вакуум ( =1,6 е"=0,01). Максимумы справа (при г 0,545 и 0,875 рад) соответствуют черепковскому излучению (при 7=2 и 7>10), а максимумы при <0,05 рад—переходному излучению. Числа у кривых указывают значение лоренц-фактора частицы

Если размеры сгустка имеют порядок ОД — 1 см, лоренц-фактор частиц 10 , ТО для оптической области частот 10 см) фактор когерентности О в случае равномерного распределения частиц в сгустке имеет порядок 10 —10 т. е. критическое число Л кр 10 — 10 В случае гауссовского распределения это число значительно больше. Для рентгеновской же области частот число Л кр получается настолько большим, что для реальных пучков, имеющихся в современных ускорителях или накопителях, излучение всегда получается практически полностью некогерентным, [c.138]

Оптические характеристики полупроводниковых материалов с точки зрения теории дисперсии Друде - Лоренца определяются свойствами совокупности двух типов электронных осцилляторов упруго связанных осцилляторов, характерных для диэлектрических сред, и свободных осцилляторов, существующих в металлах. Связанные осцилляторы имеют в полупроводниках (как и в диэлектриках) целый набор (зону) собственных частот, которым соответствует полоса собственного поглощения. [c.137]

Мы не будем углубляться дальше в теорию Лоренца, так как во второй главе все упомянутые выше результаты получим более просто с помощью СТО. Отметим только, что в первом приближении формулы Френеля (1.42)—(1.48) являются следствием электронной теории. В следующем параграфе мы используем эти формулы, чтобы показать, что для всех оптических эффектов первого порядка эфирная теория в форме, данной Лоренцем, приводит к результатам, соответствующим принципу относительности. [c.23]

При отыскании корреляции между оптическими свойствами среды и оптическими свойствами составляющих ее частиц удобно рассмотреть два предельных случая. Предельный случай, когда длина волны велика по сравнению с расстоянием между частицами, есть по существу статический предел, поэтому его результатом (при определенных дополнительных предположениях) является формула Лорентца — Лоренца он нас интересовать не будет. [c.34]

Поскольку кристалл легче поляризуется на низких частотах ), чем на высоких, UL больше (От- Может показаться странным, что (о вообще отличается от (От в пределе больших длин волн, поскольку в этом пределе смещения ионов в любой области конечных размеров неразличимы. Однако из-за большого радиуса действия электростатических сил их влияние может всегда распространяться на расстояния, сравнимые с длиной волны, какой бы большой она ни была в результате электростатические возвращающие силы имеют разную величину для продольной и поперечной оптических мод ). Действительно, воспользовавшись соотношением Лоренца (27.27), получаем из (27.65), что электростатическая возвращающая сила в длинноволновой продольной (L) оптической моде определяется локальным полем [c.172]

Температурная зависимость пиа для UO2 неизвестна, но так как для окиси алюминия обнаружено возрастание оптического коэффициента поглощения, а, согласно формуле Лоренца для оптических констант диэлектриков, коэффициент преломления должен возрастать при снижении температуры, предполагают, что а и п являются постоянными во всей области температур. [c.55]

Лоренц сделал попытку истолковать отрицательный результат опыта Майкельсона и спасти идею абсолютного движения в неподвижном эфире, предположив наличие контракции (сокращения) тел в направлении их движения (гакое же предположение независимо от него выдвинул Фицджеральд). Он получил уравнения, описывающие изменение длины тел, движущихся прямолинейно и равномерно преобраяования Лоренца), относительно которых уравнения электродинамики вакуума оставались инвариантными. Но физическая природа исходного предположения оставалась совершенно неясной, и теорию Лоренца нельзя было принять в качестве основы для истолкования всех оптических и электрических измерений с использованием движущихся тел. [c.371]

Было установлено, что теории электромагнитных, в том числе и оптических явлений, основанные на предположениях о полном или частичном увлечении эфира движущимися телами, противоречат некоторым экспериментальным фактам. Предположение об абсолютной неподвижности эфира, принадлежащее Г. А. Лоренцу (1892 г.), позволяло удовлетворительно .объяснить на основании несколько видоизмененных уравнений Максвелла большинство явлений, ранее не поддававшихся теоретическому анализу. [c.516]

При рассмотрении вопроса о взаимодействии мирового эфира с движущимися телами можно допустить, что 1) эфир полностью увлекается движущимися телами, например Землей, подобно тому как тело при своем движении увлекает прилежащие к его поверхности слои газа 2) эфир частично увлекается движущимися телами, приобретая скорость av, где о — скорость тела относительно абсолютной системы отсчета а — коэффициент увлечения, меньщий единицы 3) эфир соверщенно не увлекается движущимися телами. Наиболее четкое выражение различных точек зрения нашло место в двух диаметрально противоположных теориях, созданных в конце XIX в. теории полностью увлекаемого эфира (электродинамика Герца) и теории неподвижного эфира (электродинамика Лоренца). Вопрос о том, какая из двух теорий справедлива, должен был решить опыт. Из всех экспериментов, связанных с этой проблемой, остановимся на двух оптических опытах, выполненных Физо и Майкельсоном. [c.205]

Этот закон впервые был выведен Лоренцом в 1904 г. при весьма специальных предположениях (деформируемый электрон) вышеприведенный вывод из принципа относительности делает подобные специальные предположения излишними. Справедливость уравнения (2.20) подтверждена многочисленными точными опытами с быстрыми электронами вместе с оптическими опытами, особенно с опытом Майкельсона, они являются тем фундаментом, на котором покоится теория относительности. Если мы в нашем изложении, следуя в обратной последовательности и исходя из принципа относительности, пришли к уравнению (2.20) очень формальным путем, то логически это допустимо и способствует краткости наших вводных пояснений. В 4 мы рассмотрим, какие изменения в применениях законов движения Ньютона вытекают из зависимости массы от скорости. [c.28]

Историческое введение. Еще со времен появления фарадеевой концепции силовых лннпй обсуждался такой вопрос что происходит с силовыми линиями, когда тела приведены в движение Перемещается ли электрическое поле, создаваемое материальными телами, жестким образом при перемещении этих тел Г. Герц, первый демонстратор электромагнитных волн, отвечал на этот вопрос утвердительно. Однако эксперименты Физо с движущейся водой показали, что скорость распространения света в воде равна не с - - i а лишь с + (1— ln )v, где п — коэффициент преломления воды. Лоренц объяснил коэффициент увлечения 1—Ми-на основе гипотезы о неподвижном эфире , не увлекаемом движущимися сквозь него электрическими зарядами. С другой стороны, из гипотезы о неподвижном эфире следовало, что на Земле (движущейся относительно неподвижного эфира вследствие своего вращения вокруг Солнца с периодом в год) должны были бы наблюдаться определенные оптические эффекты порядка где v — линейная скорость вращения Земли вокруг Солнца, а с — скорость света. Экспериментальное доказательство отсутствия этих эффектов поставило теоретическую физику в тупик, выход из которого был указан в 1905 г. в статье Эйнштейна Об электродинамике движущихся тел . [c.331]

Поскольку время оптической дефазировки Тг на один-два порядка меньше времени энергетической релаксации Ti, неравенство (8.31) вполне может бьггь совмещено со вторым и третьим неравенствами (8.30). Эти два неравенства показывают, при какой накачке полуширина лоренциана, описывающего двухфотонный коррелятор при больших временах, начинает зависеть от интенсивности накачки. [c.107]

Теория взаимодействия света с веществом, объясняющая частотную зависимость оптических функций п, х, 8 , вг, была разработана Лоренцом и Друде. Несмотря на отличие от современного квантовомеханического подхода, результаты классической теории остаются формально справедливыми и в настоящее время и правильно описывают основные черты процесса взаимодействия излучения со средой. [c.8]

Вследствие малости параметра а/Я, эффекты пространственной дисперсии в оптике малы. Они становятся существенными лишь тогда, когда приводят к качественно новым явлениям. В средах, не обладающих центром симметрии, второй член в (2.76), имеющий порядок а/Я, приводит, как показано ниже, к небольшому различию фазовых скоростей волн правой и левой круговых поляризаций, т. е. к естественной активности. При наличии центра симметрии этот член обращается в нуль и эффекты пространственной дисперсии могут быть обусловлены лишь третьим членом в (2.76), имеющим порядок a/Kf. Пример такого эффекта — слабая оптическая анизотропия кубических кристаллов, на возможность существования которой Лоренц обратил внимание еще в 1878 г. Из-за малости эффекта [(а/Я) 10 ] наблюдать его трудно. Экспериментально ои был обнаружен лишь в 1960 г. Е. Ф. Грос- [c.112]

Как известно, полные потери энергии частицы состоят из потерь на излучение и ионизационных потерь. При больших значениях лоренц-фактора ионизационные потери на единицу длины пути в бесконечной (или полубесконечной) среде не зависят от 7 (эффект плотности Ферми). В той же работе [59.4] Гарибяном было найдено, что в пластине, толщина которой мала по сравнению с некоторой критической величиной (имеющей порядок зоны формирования оптического переходного излучения в веществе), эффект плотности в ионизационных потерях отсутствует (см. также [81.1]). [c.12]

Теорию образования пирозолей металлов т. е. коллоидных растворов, выдвинул Лоренц [34, 35], Позже было установлено, что растворы металлов в их расплавленных солях оптически пусты и что при растворении изменяется температура кристаллизации расплава таким образом, эта теория не подтвердилась. Лоренц установил, что при растворении металла могут образовываться субсоединения Поэтому при наличии добавок солей и комплексообразования растворимость металла уменьшается. Так возникла химическая теория Некоторые субсоединения были выделены, хотя они устойчивы обычно при более высокой температуре [c.84]

Данное выражение представляет собой формулу Лоренц-Лорентца, ю-торое является оптическим аналогом формулы Клау зиуса-Моссотги (см. ниже) [c.231]

Оптика движущихся тел является другой областью оптики, не затронутой в настоящей книге. Как и квантовая теория, она превратилась в широкий независимый раздел знания. Первым наблюденным явлением в этой области, отмеченным в 1728 г. Джеймсом Брэдли (1692—1762 гг.) [55], было явление аберрации неподвижных звезд , т. е. обнаружение небольшого различия их угловых положений, связанного с движением Земли относительно направления светового луча. Брэдли правильно понял это явление, связав его с конечностью скорости распространения света, в результате чего ему удалось определить последнюю. Мы уже упоминали и другие явления, относящиеся к оптике движущихся сред Френель первый заинтересовался увлечением света движущимися телами и показал, что световой эфир участвует в движении со скоростью, которая меньше скорости движущихся тат затем Физо экспериментально продемонстрировал такое частичное увлечение света в опытах с текущей водой. Христиан Допплер (1803—1853 гг.) [56] исследовал эффекты, связанные с двнже1П1ем источника свста или наблюдателя, и сформулировал хорошо известный принцип, названный его именем. До тех пор, пока теория упругого светового эфира считалась верной, а область исследований и точность измерений были достаточно ограниченными, идея Френеля о частичном увлечении света была способна объяснить все наблюдаемые явления. Электромагнитная же теории света встретилась з.цесь с трудностями фундаментального характера. Герц первый попытался обобщить уравнения Макс-ветла на случай движущихся тел. Однако его формулы противоречили некоторым электромагнитным и оптическим измерениям. Огромную роль сыграла теория Гендрика Антона Лоренца (1853—1928 гг.), который предположил, что эфир в состоянии абсолютного покоя является носителем электромагнитного поля, и вывел свойства материальных тел из взаимодействия элементарных электрических частиц — электронов. Е.му удалось показать, что фре-нелевские коэффициенты увлечения света можно получить из его теории и все известные в то время (1895 г.) явления можно объяснить на основании его гипотезы [57]. Однако в результате колоссального увеличения точности измерения оптических путей, достигнутого с помощью интерферометра Альберта Абрагама Майкельсона (1852—1931 гг.), возникла новая трудность оказалось невозможным обнаружить эфирный ветер , наличие которого следовало из теории неподвижного э ира [58, 59). Эта трудность была преодолена в 1905 г, Альберто.м Эйнштейном [60] в его специальной теории относительности. [c.21]

Классическая теория а и а впервые была разработана Лоренцом ), ХОТЯ важные дополнения были внесены и другими исследователями -). Эта теория крайне поучительна, так как основные её результаты сохранились неизменными до сих пор. Квантовая трактовка оптических свойств твёрдого тела в принципе аналогична той, которая развита в приложениях теории излучения, гл. V. С чисто формальной точки зрення необходимо только применить теорию Дирака, для того чтобы получить оптическое поведение какого-либо твёрдого тела. Однако, в действительности не всегда пунктуально следуют этому формальному указанию, решают задачи и иначе. Обычно предпочитают составление более простых уравнений путём частного рассмотрения задачи, а не получение полного самосогласованного описания всех свойств. Причиной этого, конечно, являются трудности приложения строгой теории. [c.660]

Прежде чем закончить рассмотрение этого вопроса, необходимо упомянуть, что при выводе уравнений для оптических свойств системы осцилляторов мы пренебрегали поправкой на местное поле 2). Эту поправку можно включить, используя теорию Лоренца, когда а не слишком велико. Макроскопическая поляризуемость связана с поляризуемостью одного осцилятора уравнением [c.667]

Для интересующего нас диапазона оптических волн молекулы воздуха могут рассматриваться как бесконечно малые сферы, в которых перемещение заряда индуцируется внешним электромагнитным полем, описываемым соотношением (1.1). Тогда для источника вторичного излучения молекулы справедливо приближение диполя, осциллирующего с частотой гармонических колебаний со = Пренебрегая тепловым движением молекул как возмущением второго порядка малости имеем со =со, где со — частота падающего излучения. В этом случае соотношение для интенсивности рассеянного излучения непосредственно следует из уравнения Лоренц— [c.18]

Результат эксперимента Майкельсона привел к большим трудностям для Г ШОтезы эфира. Майкельсон сам пытался объяснить отсутствие эффекта пол-ньгл увлечением эфира Землей в ее движении вокруг Солнца. В этом случае на поверхности Земля, полагал Майкельсон, не должно быть никакого эфирного ветра, но он может наблюдаться на больших высотах. Поэтому Майкельсон повторил эксперимент на вершине горы и опять получил отрицательный результат. Такое предположение противоречило также всем оптическим опытам и электронной теории Лоренца, согласно которым увлечение эфира происходит v ишь частично внутри преломляющей среды. [c.27]

Хаос световых волн. В физической литературе опубликовано множество работ, посвященных хаотическому поведению лазерных систем, а также хаотическому распространению света в нелинейных оптических устройствах. Подробный обзор хаоса в оптических системах сделали Харрисон и Бисвас [60]. Причиной нелинейности в простейшей лазерной системе является ее попеременное нахождение на одном из по меньшей мере двух энергетических уровней. Самая простая математическая модель подобной системы состоит из трех уравнений первого порядка для электрического поля в активной области, степени неравновесности заселенности уровней и индуцированной атомной поляризации. Структура этих уравнений, называемых уравнениями Максвелла—Блоха, подобна структуре уравнений Лоренца (3.2.3), обсуждавшихся в гл. I и 3. Хаотические явления в лазерах наблюдались как в автономном режиме, так и при внешней модуляции. [c.125]

Теория распространения воля в нелинейной среде может быть развита чисто классически при этом нелинейные о птичеокие свойства среды могут анализироваться таким же образом, как анализировались линейные оптические свойства материальных сред в начале прошлого столетия. Для развития теории елинейных свойств сред во времена Максвелла, Герца, Лоренца и Друде е хватало движущей силы экспериментальных открытий. Экспериментальная реализация вынужденного излучения света внезапно изменила обстановку началось энергичное исследование (поведения световых лучей высокой интенсивности. Уже сделано много обобщений классических заионов оптики на случаи, когда существенны нелинейности. В то же время сами нелинейности представляют значительный интерес с точки зрения изучения строения вещества. Подобная же ситуадия имеет место, разумеется, и в линейном случае. Линейный показатель преломления определяет пути световых лучей, и, наоборот, изучая их поведение, мы получаем данные о природе вещества. [c.35]

В опубликованных теоретических работах [4—7] подробно расс.матривались некогерентные нелинейные процессы, в частности многофотонное поглощение. При обычном рассмотрении элементарных процессов рассеяния на отдельных молекулах вопрос о когерентности падающих и рассеянных фотонов остается нерешенным. С другой стороны, оптический показатель преломления лучше всего определяется полуклассическим методом [16]. Вычислив с помощью квантовомеханических методов среднее значение индуцированного дипольного момента атомной системы, можно возвратиться к макроскопической поляризации и классической теории Максвелла и Лоренца для сплошных сред [17, 18]. [c.267]

На появление анизотропии порядка (а/Х)" в кубических кристаллах Лоренц обратил внимание еще в 1878 г. (см. [10]). Это заключение было повторено в работе [11] на основе микроскопического рассмотрения квадрупольных переходов в кристаллах и в работе [5] на базе использования выражений (10) — (И). Только в 1960 г. оптическая анизотропия негиротропных кубических кристаллов была наблюдена [12] в закиси меди (СидО) в области квадрупольной линии поглощения. При учете пространственной дисперсии кубический кристалл СидО обладает семью оптическими осями (три оси 4-го порядка и четыре пространственные диагонали куба). Учет пространственной дисперсии сказывается, разумеется, и на оптических свойствах кристаллов с более низкой симметрией (например, одноосный кристалл при этом становится многоосным), а также существен при исследовании влияния внешних электрического и магнитного полей и напряжений. [c.17]

Первым историческим доказательством связи между оптикой и электромагнетизмом стал открытый в 1846 г. Фарадеем эффект магнитооптического вращения (рис. 12.23, а). При помещении оптически неактивного вещества, например обыкновенного стекла, в продольное магтпиное поле плоскость поляризации поворачивается на угол ф = УВ(1, где V — постоянная Верде, зависящая от свойств вещества и длины волны. Эффект Фарадея обусловлен тем, что для заряженных частиц одного знака в магнитном поле имеется определенное направление вращения под действием силы Лоренца, поэтому условия распространения для право- и левоциркулярных волн оказываются различными. В отличие от естественной оптической активности, при эффекте Фарадея реверсирование направления луча приводит к удвоению угла поворота ф, что позволяет конструировать оптические вентили (рис. 12.23, б). [c.210]

Ллойда с1)1сию, 107 ловушка оптическая, 298 Ломоносов. 19 Лоренц, 23 [c.327]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...