Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
§ 3. СКОРОСТЬ СВЕТАОпределение самого главного свойства света, свойства, которое в дальнейшем послужит основой наших последующих рассуждений, именно скорости света, было сделано независимо от противоречий между двумя гипотезами о природе света. Тот факт, что скорость его чрезвычайно велика, был известен из всех наблюдений над распространением света. Галилей предпринял попытку (1607 г.) измерить эту скорость с помощью сигналов фонаря, но попытка оказалась безуспешной, так как свет преодолевает земные расстояния в чрезвычайно короткие промежутки времени. Поэтому такие измерения оказались успешными лишь тогда, когда стали использоваться огромные расстояния между небесными телами в астрономическом пространстве. Олаф Рёмер (1676 г.) первый вычислил скорость света с из астрономических наблюдений затмений спутников Юпитера. На фиг. 52 изображена ситуация, предшествующая затмению. Затмение имеет место каждый раз, когда спутник Юпитера входит в тень своей планеты. При наблюдении с Юпитера это случается через интервалы Периоды обращения, наблюдаемые с Земли, оказываются поэтому длиннее или короче истинных (наблюдаемых с Юпитера) в зависимости от того, увеличивается расстояние Время, необходимое для
где
Фиг. 52. Исследование Рёмера. Расстояние между Землей и точкой, где спутник Юпитера входит в тень, равно Итак, две неизвестные величины Далее подсчитывается число затмений Тогда
Время задержки
Джеймс Брэдли открыл ( Мы знаем (гл. III, § 7), что движение, которое представляется равномерным и прямолинейным в нашей системе отсчета только когда
Угол отклонения телескопа определяется отношением
Фиг. 53. Явление аберрации. а - наблюдение неподвижной звезды с покоящейся Земли, б — наблюдение неподвижной звезды с движущейся Земли; телескоп должен быть наклонен так, чтобы траектория светового луча, идущего от неподвижной звезды, проходила через объектив и окуляр телескопа. Отношение
Численная величина этой константы чрезвычайно мала, так как скорость Земли Таким образом, кажущееся положение всех неподвижных звезд всегда несколько смещено в направлении движения Земли в этот момент, и поэтому звезды описывают небольшие эллиптические фигуры в течение годового вращения Земли вокруг Солнца.
Фиг. 54. Установка для измерения скорости света. Луч света, исходящий из точки С помощью измерений этого эллипса можно найти величину Восстановим теперь историческую последовательность событий и дадим краткий обзор земных измерений скорости света. Для определения скорости света требовалось техническое устройство, которое позволяло бы выполнять точные измерения в чрезвычайно короткие промежутки времени, которые затрачивает свет на прохождение расстояний в несколько километров или даже в несколько метров. Физо (1849 г.) и Фуко (1865 г.) выполнили такие измерения, используя два различных метода, и подтвердили численную величину с, полученную астрономическими методами. Мы не будем здесь детально обсуждать их опыты. Обратим только внимание на одно обстоятельство: в обоих экспериментах луч света идет от источника движения туда и обратно. Из этого обстоятельства вытекает следующее замечание, которое сыграет важную роль в наших дальнейших рассуждениях: если предположить, что скорости света в прямом и в обратном направлениях неодинаковы вследствие собственного движения Земли (мы рассмотрим этот эффект позднее, в гл. IV, § 9, стр. 127), то его влияние будет надело или частично исключено при движении света туда и обратно. Вследствие малости скорости Земли по сравнению со скоростью света при измерениях последней нет необходимости принимать во внимание движение Земли. Эти измерения позднее были повторены на более совершенных приборах, и была достигнута еще большая степень точности. В наше время их можно выполнять в небольшой комнате. Результаты совпадают с вышеприведенной величиной (32). Метод Фуко дал возможность измерить скорость света и в воде. Было обнаружено, что эта скорость меньше, чем в воздухе. Таким образом, наиболее важный пункт в споре между корпускулярной и волновой теориями был определенно решен в пользу последней. Но это случилось в то время, когда триумф волновой теории уже стал несомненным в силу доказательств, полученных на другой основе.
|
1 |
Оглавление
|