Электромагнитная теорія света

смотреть на реферати схожі на «Электромагнитная теорія світла «.

[pic].

ДОКЛАД.

із фізики на задану тему: «Электромагнитная теорія света».

Виконав: Ломтев М. В.

Викладач: Мухіна Н.А.

[pic].

1997 год.

Электромагнитная теорія света.

Розглядаючи електромагнітне полі початку своєї «Динамічної теорії», Максвелл подчркнул, що простір, навколишнє тіла, які перебувають в електричному чи магнітному стані, «може наповнений будь-яким родом матерії» або з нього може бути видалена «вся щільна матерія», «як і має місце у трубках Гейсслера чи вдругих, про вакумных трубках"1. «Проте, — продовжує Максвелл,-всегда имееется достатнє кількість матерії у тому, щоб сприймати і передавати хвильові руху світла матерії у тому, щоб сприймати і передавати хвильові руху світла, і тепла. І оскільки передача випромінювань дуже сильно змінюється, якщо така званий вакуум замінити прозорими тлами з помітної щільністю, ми змушені допустити, що це хвильові руху ставляться до ефірної субстанції, а чи не до щільною матерії, присутність якої лише у певною мірою змінює рух эфира"2.

Максвелл вважає тому, що ефір може «проникаючої середовища, яка має малої, але реальної щільністю, яка має здатністю бути наведеній в рух і передавати руху від однієї частини в іншу з великою, але з безкінечною швидкістю», причому «рух частині якимось обазом залежить від руху інших частин 17-ї та до того ж саме времяэти зв’язку повинні прагнути бути здатні до якогось роду пружного усунення, оскільки повідомлення руху перестав бути миттєвим, а вимагає времени"3. Отже, Максвелл наполегливо шукає у ефірах риси, подібні до звичайним речовиною. У цьому вся він бачить «раціональне пояснення» його властивостей. АЛЕ водночас Максвелл далекий до побудов будь-яких конкретних моделий ефіру, що намагалися вигадувати його попередники і сучасники. Максвелл, подібно Фарадею, ніде не наполягає на наочності всіх властивостей ефіру. Ефір, за уявленнями Максвелла, хоч і имееет деяке схожість із звичайним речовиною, але водночас це все-таки субстнанция особливий, яку можна описати у звичайних термінах чи наочно представить.

Максвелл нагадує про відкритому Фарадеем (1845) явище магнітного обертання площині світла прозорих діамагнітних средах4 і виявленому Верде (1856) обертанні площині поляризації зворотного напряму, і в парамагнитных средах5. Він посилається на У. Томсона, який вказав, що до пояснень магнітного обертання площині поляризації необхідно допустити появи у самій середовищі обертального руху під впливом магнітного поля. «Обертання площині поляризації внаслідок магнітного воздействия,-пишет Максвелл,-наблюдается лише у середовищах, які мають помітної щільністю», в вакуумі обертання площині поляризації як відомо, немає. «Але властивості магнітного поля,-продолжает Максвелл,-не це теж сильно изменеяются при заміні однієї середовища другою чи вакуумом, аби дозволити нам допустити, що щільна середовище дає щось більше, чнм просте зміна руху ефіру. Ми тому маємо законне підставу порушити питання: немає чи рух ефірної середовища скрізь, де б не спостерігалися магнітні эффекты?"6.

Крок по кроку наближається Максвелл в VI частини своєї доповіді, носить незвичне заголовок «Электромагнитная теорія світла». Минуло вже чотирнадцять років із того часу, як Фарадей зазначив, що передачу магнітної сили можна считать.

1 Максвелл Дж. До. Обрані твори з теорії електромагнітного поля. М., 1954, з. 253.

2 Саме там, з. 256.

3 Саме там, з. 254.

4 Фарадей М. Експериментальні дослідження з електрики. Т. 3. М., 1959, сірий. XIX.

5 Vardet E.-C. r. Acad. sci. Paris, 1856, 43, p. 529; 1857, 44, p. 1209.

6 Максвелл Дж. До. Цит. тв., з. 255.

функцией ефіру, бо навряд можна вважати імовірним, що ефір, коли він існує, потрібен у тому, щоб передавати излучение"7. Проте відкриття магнитнооптических явищ, ні ця глибока думку фарадея не привертали до собі увагу фізиків. Фарадея шанували лише як вправного експериментатора, а теоритические погляди цього «самоуки» мовчазно заперечувалися пдавляющим більшістю учених, думку яких тривала обертатися звичному колі понять. Максвелл був охарактеризований першим фізиком, уважно вчитывавшимся в праці Фарадея. І ось «Динамічної теорії элктромагнитного поля» (1864) він вперше розвинув його мысль.

«На початку цього доклада,-говорил Максвелл, — ми користувалися оптичної гипотенузой пружною середовища, якою распространяютяс коливання світла, щоб показати, що ми имееем серйозні підстави шукати в тієї ж середовищі причину інших явищ у тій мері, як і причину світлових явищ. Ми розглянули електромагнітні явища, намагаючись їх пояснити властивостями поля, навколишнього наелектризовані чи намагнічені тіла. Таким шляхом домовилися до визначених рівнянням, выражающим певні властивості те, що становить електромагнітне полі, які виведені тільки з електромагнітних явищ, достатніми до пояснень поширення світла через те саме субстанцию"8.

Максвелл розглядає поширення пласкою хвилі через полі зі швидкістю V, причому всі електромагнітні величини приймаються функціями выражения.

w=lx + my = nzVt.

где, l, m, n-направляющие косинуси променя. Виявляється, що, во-первых,.

l (+ m (+ n (= 0.

где, (,(,(-складові вектора магнітної сили. Отже, напрям вектора що хитається магнітної сили є перпендикулярным до подання поширення хвилі, тобто. хвилі виявляються поперечними, «і ті хвилі може бути усіма властивостями поляризованого світла». Для швидкості поширення хвилі Максвелл отримує (в звичних нам выражениях).

V =.

(((.

Маючи и ыиду, що з повітря (і (рівні приблизно одиниці, Максвелл отримує V=v. «Відповідно до електромагнітним дослідам Вебера і Кольрауша9, — говорить він про, — v = 310 700 000 метрів в секунду є кількістю електростатичних одиниць на однієї електромагнітної одиниці електрики, і це до нашого результату має бути одно швидкості світла повітрі чи вакууме"10. Зіставивши це значення швидкості світла з цими вимірів Физо і Фуко 11, Максвелл продовжує: «Значення v було встановлено шляхом виміру електрорушійної сили, із якої заряджається відомої ємності, розряджаючи конденсатор через гальванометр, чтобы.

7 Фарадей М. Цит. тв., з. 461.

8 Максвелл Дж. До. Цит. тв., з. 317.

9 Weber W. Werke. Bd 3. Berlin, 1893.

10 Максвелл Дж. До. Цит. тв., з. 321.

11 Fizeau H.-C. r. Acad. sci. Paris, 1862, 55, p. 501, 762.

измерить кількість електрики у ньому в електромагнітних одиницях. Єдиним застосуванням світла цих дослідах було використання для здобуття права бачити інструменти. Значення V, знайдене Фуко, було полученно шляхом визначення кута, який повертається вращающеееся дзеркало, поки відбитий їм світло пройшов туди, й назад вздовж виміряного шляху. У цьому неможливо користувалися електрикою, і магнетизмом. Збіг результатів, очевидно, показує, що світ і магнетизм є проявом властивостей одному й тому ж субстанції І що світло є електромагнітним возмущкением, що поширюється через у вигляді поля була в відповідно до законів электромагнетизма"12.

Аналізуючи у своїй «Трактаті» експериментальні дані Вебера і Кольрауша, Максвелл думав, що яке вони посіли чисельна значення константи із трохи завищено, оскільки «властивість твердих діелектриків, котре назвали електричної абсорбацией, утрудняє точне визначення ємності лейденської банки. Приблизна ємність змінюється залежно від часу, яке проходить від часу заряжения і розряду банки до моменту виміру потенциаля, і більше цей час, тим більше коштів величина, отримувана для ємності банки"13. Этовполне справедливе зауваження Максвелла показує, що він у основі вивчення праць Фарадея значно глибша розумів експеримент, ніж Вебер і Кольрауш, залишаючи це без будь-якого уваги явище остаточсной поляризації діелектриків, що неминуче мало спотворювати їх чисельні дані. Втім, не обмежився критикою роботи Вебера і Кольрауша, а 1868 р. сам зробив експериментальну перевірку числового значення константи с.

[pic].

12 Максвелл Дж. До. Цит. тв., з. 321.

13 Саме там, с. 530.