Расчет скорости света

Расчет скорости света [c.377]

Несмотря на это, классическая механика Галилея — Ньютона продолжает сохранять свою огромную ценность как мош,ное орудие научного исследования различных вопросов естествознания и техники, и ее законы дают при этом вполне достаточную для практики точность. Все разнообразные технические сооружения и все современные расчеты, связанные с космическими полетами, построены на основании законов классической механики и, как показывает опыт, с успехом выполняют свое назначение. Поправки и изменения, вносимые в законы классической механики теорией относительности и квантовой механикой, исчезающе малы в обычных условиях и становятся заметными только при больших скоростях, близких к скорости света, и для тел, размеры которых имеют порядок размеров атома. Поэтому классическая механика Галилея —Ньютона никогда не потеряет своего научного значения и практической ценности. [c.18]

В действительности это не так — существует конечная максимальная скорость распространения взаимодействий, которая равна скорости света в вакууме. Поэтому третий закон Ньютона (а также и второй) имеет определенные пределы применимости. Однако при скоростях тел, значительно меньших скорости света, с которыми имеет дело ньютоновская механика, оба закона выполняются с очень большой точностью. Свидетельством этому являются хотя бы расчеты траекторий планет и искусственных спутников, которые проводятся с астрономической точностью именно с помощью законов Ньютона. [c.42]

Заметим, что в настоящее время импульсы релятивистских частиц выражают в единицах энергия/с (с — скорость света). Например, если энергия выражается в МэВ (1 МэВ = 1,6 IQ- эрг), то импульс— в МэВ/с, Использование такой единицы импульса заметно упрощает многие расчеты. [c.221]

В настоящее время представляется уже бессмысленным говорить о проверке этих соотношений. В технике современного физического эксперимента часто используют скорости частиц, близкие к скорости света с, и пренебрежение выражением (7.24) привело бы, например, к тому, что нельзя было бы построить ускоритель частиц типа синхрофазотрона. Поэтому формулы специальной теории относительности обязательно применяют при инженерных расчетах ускорителей. [c.379]

Точный расчет показывает, что скорость света в вакууме на 91 км/о [c.318]

Эффекты, сходные с излучением Вавилова — Черенкова, хорошо известны в области волновых явлений. Если, например, судно движется по поверхности спокойной воды (озера) со скоростью, превышающей скорость распространения волн на поверхности воды, то возникающие под носом судна волны, отставая от него, образуют плоский конус волн, угол раскрытия которого зависит от соотношения скорости судна и скорости поверхностных волн. При движении снаряда или самолета со сверхзвуковой скоростью возникает звуковое излучение ( вой ), законы распространения которого также связаны с образованием так называемого конуса Маха . Явления эти осложняются нелинейностью аэродинамических уравнений. В 1904 г. Зоммерфельд рассчитал электродинамическое (оптическое) излучение подобного рода, которое должно возникать при движении заряда со скоростью, превышающей скорость света. Однако через несколько месяцев после появления работы Зоммерфельда создание теории относительности сделало бессмысленным рассмотрение движения заряда со скоростью, превышающей скорость света в пустоте, и расчеты Зоммерфельда казались лишенными интереса. Физическая возможность появления свечения Вавилова — Черенкова связана с движением электрона со скоростью, превышающей фазовую скорость световой волны в среде, что не стоит ни в каком противоречии с теорией относительности. [c.764]

В современных ускорителях больших энергий скорости, которых достигают частицы, уже очень близки к скорости света. Например, электроны при энергии в 100 Мэе обладают скоростью, которая только в шестом знаке, а при энергии в I Гэв — скоростью, которая только в восьмом ( ) знаке отличается от скорости света. Но ведь все расчеты движений ускоряемых частиц основаны на применении второго закона Ньютона в форме (3.30), и результаты, которые дают эти расчеты, подтверждаются опытом работы ускорителей. Таким образом, весь опыт работы ускорителей подтверждает, что второй закон Ньютона в форме (3.30) справедлив для быстрых движений вплоть до скоростей, очень близких к скорости света. [c.223]

Абсолютные пространство и время не являются точным отражением реального пространства и реального времени, но при скоростях движения материальных тел, малых по сравнению со скоростью света, такие абстракции не вносят существенных погрешностей в расчеты. [c.13]

При наличии мощных гравитационных полей или при скоростях, близких к скорости света, ньютоновская механика уже не работает. Но у нас на Земле (и даже при расчетах движения спутников Земли) ньютоновская механика остается в силе и будет всегда работать безупречно. Отменить ее никто не сможет. [c.110]

Закон сохранения энергии был тоже расширен на основе теории относительности после открытия эквивалентности массы и энергии. (Его выражает известное уравнение е = тс , где е — энергия, т — масса, ас — скорость света в пустоте.) Поэтому при расчете, например, ядерных процессов это уравнение надо учитывать. Но в других отраслях техники, где скорости далеки от с, все уравнения балансов массы и энергии можно спокойно рассчитывать, совершенно не принимая во внимание это уравнение. Так же дело обстоит и в других случаях новые законы оказываются более полными, глубокими и включают прежние как частный случай, но не отменяют их. [c.110]

Десятикратная п = 10) кратковременная перегрузка является пределом для человека (тренированного космонавта). Допустимое значение длительных перегрузок меньше. Имеющиеся для человека ограничения в перегрузках создают серьезные затруднения в использовании космических пилотируемых кораблей для исследования других (даже самых близких) звездных систем. Чтобы космонавт мог в течение своей жизни (60 лет) достигнуть самой близкой к нам звезды а-Центавра, удаленной от Земли на расстояние, равное четырем световым годам, космический корабль должен как можно быстрее набрать скорость, соизмеримую со скоростью света. Расчет показывает, что необходимое для этого ускорение создает такую перегрузку, которую человек не сможет вынести, если не будут разработаны специальные защитные меры. [c.213]

Следовательно, при скоростях, близких к скорости света, для расчета движения тел можно применять без изменения формы второй закон Ньютона только в виде [c.213]

Со скоростью света распространяются электромагнитные волны и не имеющие массы нейтрино. Другие элементарные частицы, обладающие массой, могут иметь скорость, сколь угодно близкую к скорости света, но всегда меньше ее. Эти опытные данные положены в основу теории относительности. Приведем в качестве примера расчет скоростей, с какими будет двигаться электрон, если его энергия увеличивается в ускорителе от 1 млн до 1 млрд эв. [c.12]

Производя расчеты результатов экспериментов в системе СГС, приходится сначала данные измерений, снятые со шкал приборов, перевести в единицы СГС, а затем по завершении расчетов произвести обратный пересчет. При этом, как правило, соотношения между единицами СГС и СИ неудобны для перевода. Так, вольт равен 1/300 единицы СГС, а ампер — 3-10 единиц СГС. Но и эти числа лишь приближенные, так как, например, ампер более точно должен относиться к единице СГС, как одна десятая скорости света в вакууме, измеренной в сантиметрах в секунду. Немаловажное неудобство состоит и в том, что, за малым исключением, единицам СГС не присвоены специальные наименования. Заметим здесь, однако, что сами расчеты в единицах системы СГС производить удобно и относительно просто. [c.46]

Какая же система осей координат должна быть принята за абсолютную Так как абсолютно неподвижных тел в природе не существует, то мы можем выбрать основную систему только приближенно. В большинстве задач кинетики, имеющих приложение к техническим проблемам, основную систему координат можно связывать с Землей, считая ее неподвижной. Весьма большое число экспериментов, поставленных для проверки результатов, вытекающих из второго закона Ньютона (5), показывает, что принятие земной абсолютной системы не противоречит закономерностям наблюдаемых движений. Однако для астрономических задач и задач космических полетов принятие такой инерциальной системы будет уже неверным, так как Земля вращается вокруг своей оси и движется вокруг Солнца. В пределах ошибок наблюдений над движением планет и космических кораблей в качестве основной системы можно принять систему, связанную с неподвижными звездами. С усовершенствованием методов теоретических и экспериментальных исследований система координат, связанная с неподвижными звездами, также оказалась недостаточной для согласования опытных фактов с результатами вычислений. Это было выяснено Эйнштейном, который показал, что законы Ньютона не вполне точны и при больших скоростях движения, сравнимых со скоростью света, являются только первым приближением для описания наблюдаемых движений. При скоростях же, значительно меньших скорости света, все расчеты, вытекающие из законов Ньютона, в предположении, что основная система координат [c.162]

Н — постоянная Планка к — постоянная Больцмана с — скорость света в вакууме. Изотермы, построенные по (VI 1.6), изображены на рис. 57. Для практических расчетов это семейство кривых удобно представлять в виде критериальной связи [c.214]

В нашем случае скорость космического аппарата в конце пути равна У=а =10 -4,24-10 м/с=4240 км/с. Скорость эта огромна, но она все же весьма далека от скорости света 300000 км/с. Это оправдывает наш расчет, не учитывающий эффектов теории относительности. [c.469]

В колебания, они не излучают вторичные волны, а потому не оказывают влияния на распространение возмущения. Поэтому ясно, что передовой фронт должен распространяться в среде с той же скоростью, что и в вакууме. Но почему же при измерении скорости света получается не с, а другая величина Дело в том, что передовой фронт несет слишком малую энергию, а приемники света недостаточно чувствительны, чтобы ее обнаружить. Количественные расчеты, выполненные впервые Зоммерфельдом (1868—1951) и более подробно Л. Бриллюэном (1889—1969), показали, что это действительно так. [c.63]

Это же можно сделать в более общем виде, используя уравнения Максвелла. Однако в большинстве задач будет достаточно уравнения Пуассона. Мы просто будем выполнять расчеты в низшем порядке по отношению скорости ((о/д) к скорости света. Для всех приложений, которые мы захотим рассмотреть, этого окажется достаточно. Таким образом, в рамках приближения самосогласованного поля полный потенциал, действующий на электроны, имеет амплитуду [c.315]

В нащих расчетах, относящихся к путешествиям в пределах Солнечной системы, мы не принимали во внимание законов теории относительности, так как вносимые ими поправки были бы совершенно незначительны благодаря тому, что рассмотренные нами скорости ничтожно малы сравнительно со скоростью света. [c.190]

Впервые экспериментально скорость света была определена астрономическим методом. Датский ученый Олаф Ремер (1644—1710) в 1676 г. обнаружил, что при изменении расстояния между Землей и планетой Юпитсф вследствие их обращения вокруг Солнца происходит изменение периодичности появления спутника Юпитера Ио из его тени (рис, 258). В том случае, когда Земля находится по другую сторону от Солнца по отношению к Юпитеру, спутник Ио появляется из-за Юпитера на 22 мин позже, чем это должно произойти по расчетам. Но спутники обращаются вокруг планет равномерно,— следовательно, это запаздывание кажущееся. Ремер догадался, что причиной кажущегося запазды- [c.262]

Единицы. Каждая оформившаяся отрасль науки и техники имеет свои специальные единицы для величин, которые часто в ней встречаются. На западе США привычной единицей объема для инженера-ирригатора, фермера или адвоката является акро-фут ). Для специалиста по ядерной физике привычной единицей энергии служит мегаэлектронвольт, или миллион элек-тронвольт для химика единицей энергии служит килокалория, а для инженера-энергетика — киловатт-час. Физик-теоретик зачастую скажет просто так Выберем систему единиц таким образом, чтобы скорость света равнялась в ней единице . В ходе работы ученый не тратит много времени на перерасчет из одной системы единиц в другую в своих расчетах он уделяет гораздо больше внимания уточнению числовых значений коэффициентов и определению знаков слагаемых. Точно так же он не будет тратить время на споры относительно выбора системы единиц, потому что такие споры никогда не способствовали развитию настояшей науки. [c.17]

Рёмер установил при наблюдении затмений, что время прохождения светом диаметра орбиты Земли равно 22 мин значение этого диаметра было взято им из других источников, и притом неточное. Из расчета по этим данным он получил следующее значение скорости света [c.313]

Расчет показывает, что рассматриваемое излучение и связанное с ним торможение возникают только в том случае, когда скорость электрона v больше фазовой скорости света в среде с, и прекращаются, когда скорость электрона уменьшается до этой скорости (т. е. ц = с). Рассчитав электрическое и магнитное поля движущегося со сверхсветовой скоростью электрона и образовав вектор Пойн-тинга, можно вычислить поток радиации, излучаемой электроном. При этом обнаруживается своеобразное распределение излучения в пространстве в виде узкого конического слоя, образующая которого составляет с осью движения угол б, так что os 6 = dv, где с = jn — фазовая скорость света излучение оказывается поляризованным так, что его электрический вектор лежит в плоскости, проходящей через направление движения электрона. Все эти выводы теории оказались в хорошем соответствии, не только качественном, но и количественном, с результатами наблюдения свечения Вавилова — Черенкова. [c.762]

Уравнения Максвелла имеют громадное значение в связи с тем, что они дают возможность теоретическим путем получать очень важные результаты. Они и по сей день сохранили свое значение как основы для расчета электродинамических явлений. Приведем в качестве иллюстрации один пример, принадлежащий самому автору уравнений. Физически неочевидный коэффициент с сначала был введен Максвеллом чисто формально для сохранения размерностей правой и левой частей уравнений. Применяя свои уравнения к ре1пению конкретных задач, Максвелл теоретически вычислил значение с с = 310 м/с, т. е. оно совпало со значением скорости света. Ученый сделал из этого принципиальный физический вывод свет является электромагнитной волной. Время показало правоту этого блестящего теоретического предвидения великого физика. [c.97]

Гравитация и относительность. Теперь можно снова вернуться к рассмотрению проблем, связанных с гравитационной постоянной. Напомним, что начатое в I исследование осталось неоконченным— теория тяготения Ньютона не могла вскрыть причины явления. Расчеты по закону всемирного тяготения Ц) не согласовывались с результата] ш наблюдений вращения перигелия Меркурия. Создателю пeLдаaльнoй теории относительности А. Эйнштейну, вьшвившел1у фундаментальное значение скорости света как максимально возможной скорости распространения любых взаимодействий в природе, был ясен и другой принципиальный недостаток ньютоновской теории. Ведь в ней скорость распространения гравитационного взаимодействия считалась бесконеч- [c.139]

Расчеты при определении единицы длины базировались на соотношении = Xv, связываюш,ем пространство и время, где с — скорость света с вакууме, м/с X — длина волны юлучення, mj v —частота излучений, с . [c.42]

Свойства С. Распространение света связано с переносом энергии и количества движения. Поглощаясь в веществе, свет производит нагревание, химич. реакции и прочие изменения и оказывает давление на вещество. Только по этим действиям, обусловленным энергией и количеством движения С., можно вообще судить о его реальности и свойствах. По своей природе С. есть явление динамическое покоящегося С. не существует, и скорость есть его основное свойство. Никаких теоретич. оснований для расчета скорости С. не существует эта величина находится эмпирически. Скорость С. определена с большою точностью земными и астрономич, методами Наиболее достоверная цифра, полученная для скорости С. в пространстве, лишенном вещества, по измерениям Май-кельсона составляет 2d9 796 1 UMj n. Эта величина получена в условиях опыта на земной поверхности и для видимого С. Нет однако оснований сомневаться, что для межзвездных пространств и других видов С. скорость имеет то же значение. Наблюдения над переменными звездами, удаленными от земли на колоссальные расстояния, показывают, что по крайней мере для видимого С. скорость в пустом пространстве с громадной степенью точности не зависит от цветности. Менее точные измерения с радиоволнами и лучами Рентгена показывают, что их скорость (в пределах ошибок опыта) совпадает с цифрой Майкельсона. В веществе скорость С. зависит от цветности, как обнаруживают явления дисперсии (см. Дисперсия света). Теоретически показатель преломления [c.145]

Рис, I. Эффективиое сечение фотоэффекта на А -слое Тд-в единицах ф, = 8/3 2 = 8/3 ( 2/тс=) = 6,651 10- см (е — заряд алектрона, т — его масса, с — скорость света) фо — сечение томсоновского рассеяния. Вверху — граница К-фотопоглощения Пунктир — борцовское приближение. Сплошные линии — интерполяция между точными расчетами (для средних энергий) и приближенными формулами (нри Бy-> J при Еу->-оо). [c.230]

Иногда в действующих ускорителях в качестве группирователей устанавливают секции волноводов с однородной структурой, причем скорость ускоряющей волны постоянна, но меньше скорости света и больше скорости инжектируемых электронов. Эти секции просты в изготовлении. В дальнейшем рассмотрим продольное движение частиц в таком групнирователе с целью нахождения формул для приближенного расчета. [c.39]

Заметим, что знак постоянной Холла тот же, что и знак заряда носителя, который мы приняли равным —е. Если наш расчет относится к дыркам, то знак заряда, входяшего в выражение для силы Лоренца, должен быть положительным, и соответствующая постоянная Холла тоже будет положительной. Этот случай относится к физической ситуации, проиллюстрированной на фиг. 74, б. Заметим, наконец, что, поскольку величина электрона и скорость света хорошо известны, постоянная Холла дает непосредственно величину числа имеющихся носителей (если все носители одного знака). [c.293]

Если период измерен с достаточной точностью (для определенности — у затменной двойной), то можно предсказать моменты начал и окончаний затмений. Эти эфемериды можно затем сравнить с наблюдениями и выявить любое изменение периода. Подобные изменения периода наблюдаются у многих двойных. Они могут быть случайными или периодическими и связаны с самыми разнообразными причинами. Мы рассмотрим также изменения в последнем разделе. Здесь же следует напомнить, что в измеренный период необходимо вводить поправки за лучевую скорость центра масс двойной относительно Солнца, а также за орбитальную скорость Земли вокруг Солнца. Эти поправки аналогичны вводимым при сравнении наблюдений прохождений по диску, затмений и покрытий галилеевых спутников Юпитера с теоретическими расчетами первые систематически оказываются то раньше, то позже предвычисленных, что связано с конечным значением скорости света и вариацией расстояния между спутниками Юпитера и Землей (именно изучение причин подобного плохого хранения времени спутниками Юпитера привело Рёмера к из.мерению скорости света в 1675 г.). [c.464]

Принцип автофазировки позволил перейти к более совершенному ускорителю электронов — синхротрону, в котором магнитное поле сохраняет только функции управления и фокусировки, а ускорение частиц происходит в аналогии с ускорителем протонов — синхрофазотроном (рис. 2). Следует заметить, что термин ускорение электронов при высоких энергиях становится несколько условным. При энергиях порядка 500 МэВ скорость электрона уже практически равна скорости света к = 0,99999 с. Теория относительности при расчете таких ускорителей с необходимостью входит в инженерную практику. Более наглядно процесс ускорения такого электрона следует рассматривать как увеличение массы частицы, поскольку [c.21]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...