Коэффициент увлечения Френеля

Скорость света зависит от свойств среды, в которой он распространяется. В вакууме скорость света равна в воздухе она почти такая же. В других средах скорость света может оказаться значительно меньшей. Если показатель преломления среды равен то скорость света в среде составляет при этом (1, конечно, всегда превышает единицу. Для воды

Допустим, что световой луч распространяется в воде с показателем преломления вода протекает в том же направлении по трубе со скоростью и. С какой скоростью относительно трубы распространяется световой луч?

Если считать эфир покоящимся, то следует ожидать, что движение воды не будет оказывать влияния на скорость распространения света. В этом случае скорость света будет составлять

Если считать, что эфир увлекается водой, то, согласно ньютоновскому закону сложения скоростей, скорость света относительно трубы составит

Эксперименты, выполненные Физо в 1851 г. и Туком в 1868 г., показали, что в действительности скорость распространения света имеет промежуточное значение, равное Френель предположил, что полученный результат обусловлен увлечением эфира, т. е., иными словами, это эфир лишь частично увлекается водяным потоком.

Теория относительности дает иное объяснение. Световой луч распространяется в воде со скоростью причем сама вода движется со скоростью и. Таким образом, посторонний наблюдатель, воспользовавшись правилом сложения скоростей (см. стр. 108), скажет, что скорость света равна

Скорость протекания воды и мала по сравнению со скоростью света. Поэтому, пренебрегая мы получаем достаточно точное приближение. В этом случае скорость света будет равна

Полученный результат согласуется с тем, что требует эксперимент. Таким образом, мы видим, что экспериментальный результат хорошо совпадает с предсказываемым теорией относительности. Выражение

называют коэффициентом увлечения Френеля. Подробное описание опытов Физо и Гука читатель может найти в любом учебнике по оптике.