Оптические опыты с движущимися телами

Оптические опыты с движущимися телами [c.203]

ОПТИЧЕСКИЕ ОПЫТЫ С ДВИЖУЩИМИСЯ ТЕЛАМИ [c.203]

Эти принципы содержат очень сильные и общие утверждения. Например, второй постулат утверждает, что любые взаимодействия между телами распространяются в пустоте с одной и той же конечной скоростью, не зависящей от движения тел. В соответствии с первым постулатом эта скорость одинакова во всех инерциальных системах. В итоге скорости света в вакууме придается универсальное значение, не связанное с физической природой взаимодействия, а отражающее некоторое общее свойство пространства и времени. Поэтому едва ли можно говорить о каких-либо решающих опытах, доказывающих справедливость этих принципов. Нельзя считать, что они вытекают из рассмотренных выше оптических опытов. Но, как уже отмечалось, оптические опыты с движущимися телами [c.400]

Сформулируйте постулаты частной теории относительности, В какой мере оптические опыты с движущимися телами подтверждают их справедливость [c.405]

Таким образом, теория Герца, основанная на представлении о полном увлечении эфира движущимися телами, не согласуется с оптическими и электродинамическими опытами. [c.446]

Гипотеза о существовании эфира как выделенной системы отсчета выдвигала постановку ряда опытов с целью выяснения законов распространения света в телах, движущихся относительно эфира, и опытов, связанных с движением наблюдателя относительно эфира. Результаты этих опытов вскрыли противоречия в самом понятии эфира и привели в конечном счете к отказу от представлений о возможности определить абсолютное движение тел с помощью оптических явлений. Принцип относительности был распространен не только на механические явления, но и на все явления [c.392]

Уже при изучении явления Допплера мы встретились с вопросом о том, как протекает оптическое явление в случае движения системы, в которой оно происходит. При рассмотрении этой проблемы существенное значение имеет ответ на следующий вопрос возможно ли установить движение источника света и воспринимающих свет приборов относительно среды, в которой свет распространяется, или возможно лишь установление относительного движения источника и приемника света друг относительно друга. Мы подходим, таким образом, к общей задаче оптики (и электродинамики) движущихся сред, имеющей большое принципиальное значение, ибо огромное большинство наших опытов протекает в земных лабораториях, т. е. в системе, движущейся относительно других небесных тел. Представляется важным знать, отражается ли этот факт на протекании наблюдаемых явлений и как именно. [c.441]

При рассмотрении проблемы, как протекает оптическое явление в случае движения си-сте.мы, в которой оно происходит, существенное значение имеет ответ на вопрос можно ли установить движение источника света и воспринимающих свет приборов относительно среды, в которой свет распространяется, или можно лишь установить движение источника и приемника света относительно друг друга.. Это очень важная задача оптики и вообще электродинамики движущихся сред, имеющая огромное принципиальное значение, так как подавляющее большинство опытов протекает-в земных условиях, т. с. в системе, движущейся относительно других небесных тел. Необходимо знать, отражается ли этот факт, а если отражается, то каким образом, иа протекании наблюдаемых явлений. [c.203]

Завершает изложение основ электромагнитной теории света рассмотрение оптических экспериментов с движущимися телами. Здесь кратко охарактеризованы экспериментальные основания специальной теории относительности и проанализированы следствий гюстулатов Эйнштейна, позволяющие полностью истолковать все корректные опыты, как предшествовавшие созданию этой фундаментальной теории, так и выполненные во второй половине XX в. Подробно рассмотрены приложения эффекта Доплера, позволяющие выявить особенности оптических. экспериментов и невозможность использования гипотетического эфира даже в качестве системы отсчета. [c.8]

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]

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]

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]

Огюст Жан Френель (1788-1827) — французский физик, член Парижской академии наук и Лондонского королевского общества. Окончил Политехническую школу и Школу мостов и дорог в Париже. Работал инженером по ремонту и строительству дорог в различных департаментах Франции, с 1817 г. — в Политехнической школе. Дополнил известный принцип Гюйгенса, введя представление о когерентности элементарных волн и их интерференции (принцип Гюйгенса—Френеля). Исходя из этого разработал теорию дифракции света. Выполнил классические опыты по интерференции света с бизеркалами и бипризмами. Исследовал интерференцию поляризованных лучей. Открыл в 1823 г. эллиптическую и круговую поляризации света. Установил законы отражения и преломления света на плоской поверхности раздела двух сред (формулы Френеля). Исследовал проблему о влиянии движения Земли на оптические явления. Высказал мысль о частичном увлечении эфира и вывел коэффициент увлечения света движущимися телами. Однако эти его выводы получили свое объяснение лишь в рамках теории относительности. [c.22]

До сих пор (исключая аберрацию света) мы не принимали во внимание возможное изменение законов оптических явлений, когда источники, либо наблюдатель, либо среда двиисугся друг относительно друга, т. е. мы не имели дело с оптикой движущихся сред. Начиная с середины XVII в, проводились различные наблюдения и опыты в этой области с целью выяснения свойства эфира, изучения возможных влияний движения материальной среды (например, воды в опыте Физо, Земли в опыте Майкельсона и т. д.) на скорость распространения света. Эти опыты создали основу оптики движущихся сред, на базе которой возникла специальная теория относительности. К числу таких опытов относятся эффект Допплера — смещение частот колебаний при движении источника или приемника, или же обоих одновременно друг относительно друга, явление аберрации света — отклонение луча источника при относительном движении источника и приемника, явление Физо — изменение скорости света в движущейся среде (увлечение света телом, движущимся относительно наблюдателя), опыт Майкельсона — влияние движения Земли относительно а6сол отно покоящегося эфира на скорость распространения света н т. д. [c.418]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...