ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СВЕТА Природа света

Строгое доказательство такого свойства лучей света отсутствует в распространенных руководствах по общей теории относительности. Если рассматривать луч света, согласно Эддингтону [ПО], как поток световых импульсов, т. е. фотонов, то уравнения (2.133) действительно должны определять в естественной геометрии пространства форму лучей света. Однако двойственная природа элементарных частиц заставляет глубже вникнуть в приведенное выше утверждение. Прежде всего заметим, что уравнения (2.133) эквивалентны уравнению с частными производными первого порядка [40] [c.62]

Но есть один эффект подобного типа, который хотя и мал, однако имеет большое теоретическое значение, поскольку он проливает свет на природу и происхождение центробежных и кориолисовых сил, возникающих во вращающихся системах отсчета 5. В соответствии с идеей Эйнштейна, лежащей в основе общей теории относительности (ср. с 8.1), эти силы являются гравитационными силами, обязанными вращению удаленных небесных тел относитель- [c.309]

До сих пор мы имели дело со скалярной теорией излучения. При изучении частичной когерентности, например, мы связывали скалярное возмущение V (1) в какой-то точке поля X со временем t. Теория частичной когерентности была развита с использованием представлений о корреляционных функциях. В частности, оказалась очень полезной функция перекрестной корреляции возмущений в двух различных точках поля в различные моменты времени, названная функцией взаимной корреляции Г)2 ("т)-Теперь мы рассмотрим явление поляризации и затем перейдем к исследованию частичной поляризации ). При этом необходимо будет принимать во внимание векторную природу света. Как мы увидим, теория частичной поляризации имеет много общего с теорией частичной когерентности. [c.196]

Ученым двадцатых, тридцатых, сороковых и пятидесятых годов представлялось, что соотношение Бора следует считать одним из самых фундаментальных законов природы. И вот оказывается, что оно отнюдь не фундаментально, а является только первым приближением более общей теории взаимодействия света и вещества, справедливо только при малых интенсивностях световой радиации. [c.101]

СВЕТОВОЕ ПОЛЕ, поле светового вектора, пространств, распределение световых потоков. Теория С, п.— раздел теор, фотометрии. Осн. хар-ки С. п.— световой вектор, определяющий величину и направление переноса лучистой энергии, и. скалярная величина — ср. сферич. освещённость, определяющая объёмную плотность световой энергии в исследуемой точке поля. Распределение освещённости находят, применяя общие методы расчёта пространств, распределения светового потока. В теории С. л. используют понятие о световых линиях, аналогичное понятию силовых линий в классич. теории эл.-магн. поля. С. п. исследуют методами фотометрии при этом не учитывают квант, природу света, принимая, что распределение энергии в С. п, непрерывно во времени и пространстве. [c.667]

Если основное действие в вариационном принципе выбрано инвариантным относительно любых координатных преобразований, то принцип общей относительности удовлетворяется автоматически. Поскольку риманова дифференциальная геометрия доставляет пам подобные инварианты, можно без затруднений составить требуемые уравнения поля. Современная математика не дает какого-либо другого метода, при помощи которого можно было бы сформулировать ковариантную и в то же время совместную систему уравнений поля. Следовательно, в свете теории относительности применение вариационного исчисления при изучении законов природы не представляется случайным. [c.24]

Связь аналитической механики и современной физики. Два великих достижения современной физики теория относительности и квантовая механика — теснейшим образом связаны с аналитической механикой. Теория относительности Эйнштейна революционизировала все области физики. Было показано, что ньютонова механика справедлива лишь приближенно для скоростей, малых по сравнению со скоростью света. Однако аналитический метод, основанный на использовании принципа наименьшего действия, остался неизменным. Модифицирована была лишь функция Лагранжа получение же дифференциальных уравнений движения из принципа минимума осталось. Действительно, полная независимость вариационного принципа от какой-либо специальной системы отсчета делала его особенно ценным для построения уравнений, удовлетворяющих принципу общей относительности. Этот принцип требует, чтобы основные уравнения природы оставались инвариантными при произвольных преобразованиях координат. [c.394]

Так как при изучении теоретической механики и физики студенты, разбирая конкретные примеры и применяя общие законы, начинают понимать диалектическую природу материи и движения, мы, преподаватели классической механики, обязаны строго научно и доказательно рассказывать студентам и о втором приближении, данном в специальной теории относительности Эйнштейна. В современных курсах теоретической механики нужно выделять 4—5 часов лекций на изложение преобразований Лоренца и основ кинематики реальных движений материальных объектов со скоростями, сравнимыми со скоростью света. Хотя со времени опубликования работы [c.43]

Задача теории относительности сводится к нахождению абсолютных, не зависящих от выбора инерциальной системы отсчета, законов природы. Эта задача связана с нахождением величин, инвариантных относительно преобразований Лоренца. Первой из таких инвариантных величин является скорость распространения света с, общая для всех инерциальных систем координат. [c.636]

Отмеченные выше критерии длительности и промежуточных процессов во многих случаях весьма полезны. Однако они носят лишь качественный характер и не решают проблему в целом. Детальная теория, рассматривающая в рамках единого подхода все компоненты РВС, была развита в работах [5—12] (см. также [13, 14]). Эта теория непосредственно применима к примесным центрам кристаллов. Однако полученные в работах [5—12] результаты содержат и выводы общего характера. Наиболее важным таким результатом было доказательство того, что формула второго порядка для рассеяния света [формула (т. 2, 6. ) основного текста книги] в резонансном случае описывает все компоненты РВС, включая и люминесценцию [5]. Тем самым, удалось объединить теории рассеяния света и люминесценции и углубить понимание природы этих явлений, что позволило так-л<е совместно описать все компоненты РВС и на такой основе решить проблему его классификации. В частности, стало ясно, что точное разделение РВС на различные компоненты в принципе невозможно такое разделение можно провести лишь приближенно, причем только при выполнении определенных условий для соотношения скоростей радиационного распада и процессов релаксации. В примесных центрах кристаллов эти условия обычно очень хорошо выполняются. Поэтому указанное разделение здесь не только возможно, но и необходимо для достижения правильного понимания физики явления. Ниже мы коротко изложим основные положения этой теории. [c.328]

С методической точки зрения отдельные стороны столь емкого понятия, как скоросгь света, целесообразно рассмотреть в подразделах данного параграфа. Их четыре 1) природа света 2) измерения скорости света З) интерпретация 4) проблемные вопросы. Ввиду особого значения в физике общей теории относительности Эйнштейна, раскрывающей новые грани гравитационной постоянной, ей посвящен отдельный параграф ( б). [c.111]

Как и над всей физикой, над оптикой небо также представлялось совершенно ясным. Правда, в этом небе существовали два облака — некоторые проблемы, возникавшие в связи с исследованиями теплового излучения, а также экспериментально обнаруженные непонятные закономерности фотоэффекта. В преддверии нового века эти два облака особых опасений не вызывали тогда надеялись, что их удастся со временем благополучно развеять. Да и выглядели они не очень устрашающе на общем фоне достигнутых в оптике успехов. Идеи волновой оптики Юнга и Френеля, перенесенные на почву электромагнитной теории Максвелла, казалось, исчерпывающе объясняли почти все оптические явления. Природа света представлялась полностью разгаданной, тем более что такая таинственная сущность , как э )ир, оказывалась попросту ненужной. [c.35]

Затем удалось построить и математическую теорию звука, основы которой были заложены еще в трудах пионеров классической механики. Параллельно с этим развивалась теория волн на поверхности тяжелой жидкости (воды) была создана общая теория малых колебаний консервативных систем, по аналогии с акустикой в XVII и XIX вв. разрабатывалась волновая теория света. То общее, что имелось во всех подвергнутых изучению волновых и колебательных процессах, выявилось в сходстве описывающих такие процессы диф- ференциальных уравнений, с учетом дополнительных, начальных и граничных условий, накладываемых на решения этих уравнений. Так наметилось выделение общей теории, изучающей колебания независимо от природы колебательных процессов. В 1878 г. в предисловии к своей известной Теории звука Дж. В. Стрэтт (лорд Рэйли) считал уже необходимым оговорить, что в своей значительной части теория звука, в обычном ее понимании, охватывает ту же область, что и теория колебаний [c.250]

Образование изображения в течение многих лет рассматривалось в рамках приближений и с точки зрения геометрической оптики. Волновая природа света принималась во внимание только для уточнения в случаях, когда на разрешение влияли дифракционные эффекты, связанные с конечным размером апертуры. На волновой основе теорию получения изображения полностью сформулировал Дюфье [120], а затем ее последовательно развивали многие авторы, в том числе Гопкинс [205, 2061, Феллгетг и Линфут [1331 и Линфут [289]. Общие черты развития теории на волновой основе описаны Борном и Вольфом [37 ]. Такой подход целиком основан на фурье-преобразовании. Мы рассмотрим прежде всего графический аспект этой теории, а затем остановимся на ее более формальном и последовательном виде. [c.62]

В.9. Общая теория относительности, Эйнштейн распространил принцип относительности и на неинерциальные системы отсчета, использовав еще и принцип эквивалентности, утверждающий одинаковость природы сил инерции в неинерциахо>ных системах отсчета я гравитационных сил. Исхода из этого и из (А2.4-2), с помощью представления об искривленном пространстве-времени он создал (с М. Гроссманом и Д. Гильбертом) теорию, предсказания которой до сих пор подтверждались (отклонение света и измененяе его частоты гравитационным полем, медленное вращение перигелиев планет и др. все эти эффекты верно предсгазаны количественной [c.54]

Припомним, что при установленип-механического подобия мы ввели в качестве необходимых предпосылок следующие две гомологичные части сделаны из одного и того же материала, так что р = ХЗ ускорение силы тяжести остается неизменным поэтому Хг = 1. Эти допущения, в общем, приняты для реализуемости подобия на поверхности земли. Но если вопрос рассматривается е теоретической точки зрения, то нет основания для такого рода предположений, касающихся веса и состояния вещества. По указанным причинам вместо допущения, что не меняется ускорение силы тяжести, принимается постоянство скорости света, а вместо гипотезы материального подобия— электронная точка зрения, согласно которой тела природы состоят из атомов, а эти последние из электронов. С этой точки зрения можно считать оправданным релятивистское атомистическое построение Тельмана здесь оно, во всяком случае, приведено лишь в качестве П имера глубоких соображений, которые могут быть построены па основе теории подобия. [c.375]

То, что для Гюйгенса и Юнга являлось проблемой, для Гамильтона — исходный пункт. Они ставили себе задачу объяснить опытный факт прямолинейного распространения света, выводя его из каких-то причин, скрытых во внутренней природе световых явлений. Гамильтон видит свою задачу не в обяснении этого факта, а в такой его формулировке, которая максимально удовлетворяла бы стремлению к единству и стройности математической схемы. Это не значит, что нельзя пользоваться вспомогательными конструкциями, вроде волновых фронтов, но не следует приписывать им реальность. Все значение этих вспомогательных конструкций состоит в том, чтобы сделать возможной математическую формулировку наблюдаемых соотношений. В этом Гамильтон убедился еще больше, когда в третьем добавлении к своей Теории систем лучей показал, что построенный им общий метод геометрической оптики может быть выражен как корпускулярным, так и волновым языком, причем, независимо от принятого аспекта. [c.808]

В этом сборнике напечатаны следующие работы Томсона 1. О динамической теории теплоты с численными выводами, полученными на основе джоулевского эквивалента тепловой единицы и наблюдения Реньо над водяными парами. 2. О механическом действии лучистой теплоты или света. О власти одушевленных существ над матерней. О полезных для человека источниках механической работы. 3. О проявляющейся в природе общей тенденции к рассеянию механической энергии. [c.560]

Так как при изучении теоретической механики и физики студенты на конкретных примерах и общих законах начинают понимать диалектическую природу материи и движения, мы — преподаватели классической механики — обязаны строго научно и доказательно разъяснять сту- дентам и о втором приближении, данном в специальной теории относительности Эйнштейна. В современных курсах теоретической механики нужно выделять 4—5 часов лекций на изложение преобразований Ло-эенца и основ кинематики реальных движений материальных объектов со скоростями, сравнимыми со скоростью света. (Хотя со времени опубликования работы А. Эйнштейна К электродинамике движущихся тел прошло более 60 лет, в вузовском преподавании (в подавляющем большинстве вузов), к сожалению, о специальной теории относительности произносятся общие бездоказательные фразы, вносящие туман Б развивающийся интеллект учащихся и не показывающие на факти- [c.21]

По видам излучения И. с. разделяются на два класса 1) И. с. температурного, или калорического, излучения, в к-рых излучение света есть следствие нагревания светящегося тела до высокой темп-ры. В зависимости от рода излучающего тела этот класс И. с. может быть разделен на 3 группы а) И. с. черного излучения, б) И. с. серого излучения, в) И. с. избирательного (или селективного) излучения. Основой теории излучения И. с. этого класса являются законы излучения черного тела (законы Планка, Вина и закон Стефана-Больцмана, см. Излучение) и общим законом для всех трех групп, объединяющим излучения нечерных тел с черным излучением, — закон Кирхгофа. 2) И. с. люминесцирующего излучения, работающие на принципе одного из видов люминесценции, процесса, связанного с излучением света путем возбуждения атомов за счет какого-либо вида энергии, непосредственно воздействующего на вещество. Из различных видов люминесценции в И. с., используемых на практике, наиболее применима электролюминесценция (светящийся разряд в газах) кроме того в природе встречаются явления, связанные с хемилюминесценцией, или выделением лучистой энергии ва счет энергии химич. превращений (свечение медленного окисления — свечение живых организмов). Класс люминесцирующих И. с. является по преимуще ству классом И. с. холодно I о свечения. Повышение темп-ры, имеющее место при работе подобных И. с., служит побочным фактором, не участвующим активно п процессе излучения радиаций. В нек-рых случаях однако наряду с процессом люминесценции зыделение тепла при работе И. с. достигает таких размеров, что излучение может иметь смешанный характер к подобным И. с. например м. б. отнесены лампы с вольтовой дугой (см.), обладающие лю-минесцирующим свечением дуги и темп-рным излучением раскаленных электродов теория люминесцирующего свечения тесно связана с теорией строения атома и теорией спектров. Электролюминесцирующие И. с. могут быть разделены на группы в зависимости от рода газового разряда (дуговой, тлеющий, без-электродный) и в зависимости от характера излучающей среды (пары металлов, перманентный газ). [c.242]

Рациональная.механика есть часть математики, которая поставляет и исследует логические модели для описания изменений положения и формы, претерпеваемых повседневно наблюдаемыми нами вещами. Она описывает также многое из того, что наблюдается в лабораториях, где профессионалы-ученые ставят эксперименты, или о чем судят по результатам таких наблюдений., Например, всегда предполагается, что она служит основой, и притом единственной, для проектирования и управления научными приборами, относительно которых физики считают, что они дают решающие экспериментальные данные о том, что сама механика является лишь приближенной теорией природы. К числу объектов, представляемых механико при помощи математических моделей, относятся животные и растения, горы и атмосфера, океаны и недра, вся среда, в которой мы живем, небесные тела, старые и новые, и те четыре элемента , из которых, как считали древние, состоит все на свете земля, вода, воздух и огонь. Как показывает ее название, механика представляет также механические устройства, изобретенные человеком фонтаны и автомобили, мосты и фабрики, музыкальные инструменты и пушки, канализационные трубы и ракеты. Все это моделируется механикой, но моделируется грубо. Подобно любой другой ветви математики, механика выделяет и исследует общие черты представляемых ею явлений, отвлекаясь от большинства деталей. Как необходимо в любой науке, ставящей целью не только описывать, но и предсказывать, она пытается из всего многообразия и неодолимой сложности природы ото брать простые вещи и установить связь между ними. Простота хотя и не гарантирует успеха в некоторых областях механики необходима. Сложная теория в механике, хотя и >южет ока заться на какой-то момент полезной для чего-то и для кого-то не ведет к ясности и поэтому не выживает. Наконец, поскольку [c.13]

Степень общности того или иного принципа, его роль и место в познавательной и производительной деятельности человека, теоретическое и практическое значение могут быть весьма различными. В некоторых наиболее общих случаях принципы формулируются как основополагающие законы конкретной области науки. Например, в физике (в обшей теории относительности) хорошо известны иринцип постоянства скорости света в различных системах отсчета и принцип эквивалентности инертной и тяжелой масс. В силу своей общности и фундаментальности эти принципы не поддаются теоретическому доказательству на основе каких-либо более общих утверждений (которых вданномслучаепростонесуществует),но справедливость их можетоыть проверена экспериментальным путем в пределах точности измерений, достижимой на современном уровне развития техники. Основанием для постулирования этих принципов в качестве законов природы служит непротиворечивость их опытным фактам. [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...