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
§ 7. Физическая интерпретация формул преобразования1. Рассмотрим тело, покоящееся относительно системы отсчета Пусть
Это показывает, что кинематическая конфигурация тела, движущегося равномерно и прямолинейно по отношению к некоторой системе отсчета, зависит от скорости В полученных выше уравнениях нетрудно узнать гипотезу Лоренца и Фицджеральда (§ 3). Эта гипотеза казалась нам странной, и ввести ее было необходимо для того, чтобы иметь возможность объяснить отрицательный результат эксперимента Майкельсона и Морли. Здесь эта гипотеза выступает как естественное следствие принятых нами принципов. 2. Рассмотрим часы Н, находящиеся в начале координат системы Часы Н отметят концы периодов в моменты
Так как мы определяем время по отношению к системе
и так как часы Н все время остаются в начале координат
что
Итак, если вести наблюдение из системы
периодов. Другими словами, если наблюдать часы из системы, по отношению к которой они равномерно движутся со скоростью Остановимся на одном интересном применении предыдущей формулы. В 1907 году Штарк обратил внимание на то, что спектральные линии, которые излучают ионы каналовых лучей, наводят на мысль о чем-то подобном явлению Допплера, т. е. о смещении спектральных линий, вызываемом движением источника. Поскольку колебательные явления, вызывающие возникновение спектральных линий, должны рассматриваться как внутриатомные явления, частота которых определяется только природой ионов, мы можем использовать эти ионы как часы. Частота 3. Рассмотрим уравнения движения точки, движущейся относительно
Если, воспользовавшись соотношениями (I) вместо
Из этого соотношения видно, что при сложении двух скоростей, меньших скорости света в пустоте, результирующая скорость всегда меньше скорости света. Действительно, если взять
Кроме того, отсюда следует, что, складывая скорость света со скоростью, меньшей с, мы всегда получаем скорость света. Теперь можно понять, почему Физо для суммы скорости света в жидкости и и скорости
Это соотношение совпадает с тем, которое Физо получил экспериментальным путем. Из теоремы сложения скоростей непосредственно вытекает и другое следствие, настолько же странное, насколько и интересное. Можно показать, что не существует никакого способа посылать сигналы, которые распространялись бы быстрее, чем свет в пустоте. Рассмотрим стержень, движущийся равномерно вдоль оси X системы
Следовательно, время, необходимое сигналу для прохождения пути
где Итак, предположив, что и больше, чем с, можно всегда выбрать такое 4. Теория относительности, построенная на принятых здесь принципах, позволяет найти в общем виде формулы, описывающие явления Допплера и аберрацию. Для этого достаточно сравнить вектор, пропорциональный
т. e. вектор плоской световой волны, распространяющейся в пустоте относительно системы
Фундаментальное значение формул преобразования (I) заключается в том, что они дают критерий, позволяющий проверять точность физической теории. В самом деле, необходимо, чтобы при замене с помощью формул преобразования переменных t, х, у, z переменными можно с помощью формул преобразования найти законы, применимые к тому же телу, движущемуся с большой скоростью.
|
1 |
Оглавление
|