Электромагнитная теория света - Банк бесплатных рефератов, курсовых, дипломных работ

Воспользуйтесь формой поиска по сайту, чтобы найти реферат, курсовую или дипломную работу по вашей теме.

Максвелл полагает поэтому, что эфир обладает способностью «проникающей среды, обладающей малой, но реальной плотностью, обладающей способностью быть приводимой в движение и передавать движения от одной части к другой с большой, но не бесконечной скоростью», причем «движение одной части каким-то обазом зависит от движения остальных частей и в то же самое времяэти связи должны быть способны к определенному роду упругого смещения, поскольку сообщение движения не является мгновенным, а требует времени»3. Таким образом, Максвелл настойчиво ищет в своих эфирах черты, сходные с обыкновенным веществом. В этом он видит «рациональное объяснение» его свойств. НО вместе с тем Максвелл далек от построений каких-либо конкретных моделий эфира, которые пытались измышлять его предшественники и современники. Максвелл, подобно Фарадею, нигде не настаивает на наглядности всех свойств эфира. Эфир, по представлениям Максвелла, хотя и имееет некоторое сходство с обыкновенным веществом, но в то же время это все же субстнанция особого рода, которую нельзя описать в обычных терминах или наглядно представить.

Максвелл напоминает об открытом Фарадеем (1845) явлении магнитного вращения плоскости света в прозрачных диамагнитных средах4 и обнаруженном Верде (1856) вращении плоскости поляризации обратного направления и в парамагнитных средах5. Он ссылается также на В. Томсона, указавшего, что для объяснения магнитного вращения плоскости поляризации необходимо допустить появление в самой среде вращательного движения под влиянием магнитного поля. «Вращение плоскости поляризации вследствие магнитного воздействия, -пишет Максвелл, -наблюдается только в средах, обладающих заметной плотностью», в вакууме вращение плоскости поляризации как известно, не наблюдается. «Но свойства магнитного поля, -продолжает Максвелл, -не так уже сильно изменеяются при замене одной среды другою или вакуумом, чтобы позволить нам допустить, что плотная среда дает нечто большее, чнм простое изменение движения эфира. Мы поэтому имеем законное основание поставить вопрос: не происходит ли движение эфирной среды везде, где бы ни наблюдались магнитные эффекты?»6.

Шаг за шагом приближается Максвелл в VI части своего доклада, носящей необычное заглавие «Электромагнитная теория света». Прошло уже четырнадцать лет с тех пор, как Фарадей отметил, что передачу магнитной силы можно считать

1 Максвелл Дж. К. Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. М., 1954, с. 253.

4 Фарадей М. Экспериментальные исследования по электричеству. Т. 3. М., 1959, сер. XIX.

функцией эфира, ибо вряд ли можно считать вероятным, что эфир, если он существует,

нужен только для того, чтобы передавать излучение»7. Однако ни открытие магнитнооптических явлений, ни эта глубокая мысль фарадея не привлекали к себе внимание физиков. Фарадея почитали только как искусного экспериментатора, а теоритические воззрения этого «самоучки» молчаливо отрицались пдавляющим большинством ученых, мысль которых продолжалась вращаться в привычном круге понятий. Максвелл был первым физиком, внимательно вчитывавшимся в труды Фарадея. И вот в «Динамической теории элктромагнитного поля» (1864) он впервые развил его мысль.

«В начале этого доклада, -говорил Максвелл, - мы пользовались оптической гипотенузой упругой среды, через которую распространяютяс колебания света, чтобы показать, что мы имееем серьезные основания искать в этой же среде причину других явлений в той же мере, как и причину световых явлений. Мы рассмотрели электромагнитные явления, пытаясь их объяснить свойствами поля, окружающего наэлектризованные или намагниченные тела. Таким путем мы пришли к определенным уравнениям, выражающим определенные свойства того, что составляет электромагнитное поле, которые выведены только из электромагнитных явлений, достаточными для объяснения распространения света через ту же самую субстанцию»8.

Максвелл рассматривает распространение плоской волны через поле со скоростью V, причем все электромагнитные величины принимаются функциями выражения

где, l, m, n-направляющие косинусы луча. Оказывается, что, во-первых,

где, ?, ?, ?-составляющие вектора магнитной силы. Таким образом, направление вектора колеблющейся магнитной силы является перпендикулярным к направлению распространения волны, т. е. волны оказываются поперечными, «и такие волны могут обладать всеми свойствами поляризованного света». Для скорости распространения волны Максвелл получает (в привычных нам выражениях)

Имея ы ыиду, что для воздуха ? и ? равны примерно единице, Максвелл получает V=v. «Согласно электромагнитным опытам Вебера и Кольрауша9, -говорит он, - v = 310 700 000 метров в секунду является количеством электростатических единиц в одной электромагнитной единице электричества, и это согласно нашему результату должно быть равно скорости света в воздухе или вакууме»10. Сопоставив это значение скорости света с данными измерений Физо и Фуко 11, Максвелл продолжает: «Значение

v было определено путем измерения электродвижущей силы, при помощи которой заряжается известной емкости, разряжая конденсатор через гальванометр, чтобы

измерить количество электричества в нем в электромагнитных единицах. Единственным применением света в этих опытах было использование его для того, чтобы видеть инструменты. Значение V, найденное Фуко, было полученно путем определения угла, на который поворачивается вращающеееся зеркало, пока отраженный им свет прошел туда и обратно вдоль измеренного пути. При этом никак не пользовались электричеством и магнетизмом. Совпадение результатов, по-видимому, показывает, что свет и магнетизм являются проявлением свойств одной и той же субстанции и что свет является электромагнитным возмущкением, распространяющимся через посредством поля в соответствии с законами электромагнетизма»12.

Анализируя в своем «Трактате» экспериментальные данные Вебера и Кольрауша, Максвелл полагал, что полученное ими численное значение константы с несколько завышено, так как «свойство твердых диэлектриков, которе назвали электрической абсорбацией, затрудняет точное определение емкости лейденской банки. Приблизительная емкость изменяется в зависимости от времени, которое проходит от момента заряжения и разряда банки до момента измерения потенциаля, и, чем больше это время, тем больше величина, получаемая для емкости банки»13. Этовполне справедливое замечание Максвелла показывает, что он на основании изучения трудов Фарадея значительно глубже понимал эксперимент, чем Вебер и Кольрауш, оставившие без всякого внимания явление остаточсной поляризации диэлектриков, которое неизбежно должно было искажать их численные данные. Впрочем, он не ограничился критикой работы Вебера и Кольрауша, а в 1868 г. сам предпринял экспериментальную проверку числового значения константы с.

Описание предмета: «Физика»

Физика (От греч.Physis – природа) - наука, изучающая наиболее общие свойства материального мира.

По изучаемым объектам физика подразделяется: - на физику элементарных частиц; - на физику атомных ядер; - на физику твердого тела; - на физику плазмы и т.д.

В физике различают несколько разделов: Атомная физика - раздел физики, в котором изучают строение и состояние атомов. Теоретической основой атомной физики является квантовая механика. Основными разделами атомной физики являются: теория атома, атомная спектроскопия, рентгеновская спектроскопия, радиоспектроскопия, физика атомных и ионных столкновений.

Биофизика - научная дисциплина, изучающая: - физические и физико-химические процессы в живых организмах; а также - физическую структуру биологических систем на всех уровнях их организации.

Геофизика (Geophysics от греч.Ge - земля + Physice - основы естествознания) - комплекс наук о Земле, изучающих внутреннее строение, физические свойства и процессы, происходящие в ее геосферах. Соответственно в составе геофизики выделяют физику твердой Земли, физику атмосферы, гидрофизику.

Агрофизика - раздел физики, изучающий: - процессы в почве и растениях; - методы и средства регулирования физических условий жизни сельскохозяйственных культур для ускорения их созревания и повышения урожайности.

Гидрофизика - наука, изучающая физические свойства и процессы, происходящие в гидросфере Метафизика - противоположный диалектике метод мышления и познания рассматривающий предметы и явления в состоянии покоя.

Молекулярная физика - раздел физики, изучающий физические свойства тел, особенности агрегатных состояний вещества и процессы фазовых переходов в зависимости от молекулярного строения тел, сил межмолекулярного взаимодействия и характера теплового движения частиц.

Радиофизика - раздел физики, изучающий физические процессы, происходящие в элементах и системах радиоэлектроники: - колебания и волны в электрических цепях; - электронные процессы в различных средах; - распространение радиоволн.

Социальная физика - направление в социальной философии, рассматривающее общество как часть природы, а законы социального мира как аналоги законов естествознания.

Статистическая физика - раздел физики, изучающий поведение систем с очень большим числом частиц в состоянии локального равновесия.

Статистическая физика: - изучает закономерности, присущие всей совокупности частиц, с помощью вероятностных методов; - истолковывает физические свойства макросистем, непосредственно наблюдаемые на опыте и проявляющиеся как усредненный результат действия отдельных частиц; - базируется на основных положениях молекулярно-кинетической теории.

Физика атмосферы - наука, изучающая физические свойства и процессы, происходящие в атмосфере.

Физика твердой Земли - наука, изучающая физические свойства и процессы, происходящие в литосфере, мантии и ядре Земли.

Ядерная физика - раздел физики, изучающий структуру и свойства атомных ядер, а также их столкновения (ядерные реакции).

Внимание!

Банк рефератов, курсовых и дипломных работ содержит тексты, предназначенные только для ознакомления. Если Вы хотите каким-либо образом использовать указанные материалы, Вам следует обратиться к автору работы. Администрация сайта комментариев к работам, размещенным в банке рефератов, и разрешения на использование текстов целиком или каких-либо их частей не дает.

Мы не являемся авторами данных текстов, не пользуемся ими в своей деятельности и не продаем данные материалы за деньги. Мы принимаем претензии от авторов, чьи работы были добавлены в наш банк рефератов посетителями сайта без указания авторства текстов, и удаляем данные материалы по первому требованию.