Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » Файлы формата DJVU » И.В. Савельев - Курс общей физики. Том 2. Электричество и магнетизм, волны, оптика

И.В. Савельев - Курс общей физики. Том 2. Электричество и магнетизм, волны, оптика, страница 91

DJVU-файл И.В. Савельев - Курс общей физики. Том 2. Электричество и магнетизм, волны, оптика, страница 91 Физика (2656): Книга - 3 семестрИ.В. Савельев - Курс общей физики. Том 2. Электричество и магнетизм, волны, оптика: Физика - DJVU, страница 91 (2656) - СтудИзба2019-05-09СтудИзба

Описание файла

DJVU-файл из архива "И.В. Савельев - Курс общей физики. Том 2. Электричество и магнетизм, волны, оптика", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из 3 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр DJVU-файла онлайн

Распознанный текст из DJVU-файла, 91 - страница

7б н. в. савельев, т. » 4йа ГЛ. ХХ. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВОЛН С ВЕЩЕСТВОМ Согласно электромагнитной теории заряд, движущийся равномерно, не излучает электромагнитных волн (см. р 109). Однако, как показали Тамм и Франк, это справедливо лишь в том случае, если скорость о заряженной частицы не превышает фазовую скорость с/а электромагнитных волн в той среде, в которой движется частица. При условии, что п)с/и, даже двигаясь равномерно, частица излучает электромагнитные волны. В действительности частица теряет энергию на излучение, вследствие чего движется с от- рицательным ускорением.

Но это ускоре- / 1 ние является не причиной (как в случае ис:с/л), а следствием излучения. Если бы потеря энергии за счет излучения восполнялась каким-либо способом, то частица, движущаяся равномерно со скоростью о >с/л, все равно была бы источником излучения. Эффект Вавилова — Черенкова наблюр„ 147 1 дался экспериментально для электронов, протонов и мезонов при движении их в жидких и твердых средах.

В излучении Вавилова — Черенкова преобладают короткие Волны, поэтому оно имеет голубую окраску. Наиболее характерным свойством этого излучения является то, что оно испускается не по всем направлениям, а лишь вдоль образующих конуса, ось которого совпадает с направлением скорости частицы (рис. 147.1). Угол б между направлениями распространения излучения и вектором скорости частицы определяется соотношением соз 6 = — = —.

(147.1) Эффект Вавилова — Черенкова находит широкое применение в экспериментальной технике. В так называемых с ч е т ч и к а х Ч е р е н к о в а световая вспышка, порождаемая быстродвижущейся заряженной частицей, превращается а помощью фотоумножителя ь) в импульс тока. Для того чтобы заставить сработать такой счетчик, энергия частицы должна превысить пороговое значение, Определяемое условием: и=с!/и.

Поэтому черенковские счетчики позволяют не только регистрировать частицы, но и судить об их энергии. Удается даже определить угол 6 между направлением вспышки и скоростью частицы, что дает возможность вычислить по формуле (147.1) скорость (а следовательно, и энергию) частицы. ') Фотоумножнтелем незыемют электронный умножнтель, первый влектрод которого (фотокатод) способен испускать электроны под действием света. ГЛАВА ХХ! ОПТИКА ДВИЖУЩИХСЯ СРЕД х й 148, Скорость света Скорость света в вакууме является одной из фундаментальных физических величин.

Установление конечности скорости света имело огромное принципиальное значение. Конечность скорости передачи сигналов, передачи взаимодействия, лежит в основе теории относительности. лп гну В связи с тем, что числовое значение скорости света очень велико, экспериментальное определение этой скорости представляет собой весьма сложную задачу. Первые определения скорости света были осуществлены на основании астрономических наблюдений. В 1676 г. датский астроном Ремер определил скорость света из наблюдений за затмениями спутников Юпитера. Он получил значение, равное 215 ООО км7с. Движение Земли по орбите приводит к тому, что видимое положение звезд на небесной сфере изменяется.

Это явление, называемое а б е рр а ц и е й с в е т а, использовал в 1727 г. английский астроном Бредли для определения ' ~ФпР скорости света. — ьп Предположим, что направление на наблюдае. -+- мую в телескоп звезду перпендикулярно к плоскости земной орбиты. Тогда угол между на- Рас. 14а.1. правлением на звезду и вектором скорости Земли ч будет в течение всего года равен и!2 (рис.

148.1). Направим ось телескопа точно на звезду. За время т, которое требуется свету, чтобы пройти расстояние от объектива до окуляра, телескоп сместится вместе с Землей в направлении, перпендикулярном к лучу света, на расстояние вт. В результате изображение звезды окажется не в центре окуляра. Для того чтобы изображение оказалось точно в центре окуляра, нужно повернуть ось телескопа в направлении вектора ч на угол а, тангенс которого определяется соотношением 1я а=ой (148Л) 1Ь» гл ххс оптика даижгщихся сиад (см. рис. 148.1). Точно так же падающие вертикально капли дождя пролс;ят сквозь длинную трубу, установленную на движущейся тележке, лишь в том случае, если наклонить ось трубы в направлении движения тележки.

Итак, видимое положение звезды оказывается смещенным относительно истинного на угол а. Вектор скорости Земли все время поворачивается в плоскости орбиты. Поэтому ось телескопа тоже поворачивается, описывая конус вокруг истинного направления на звезду. Соответственно видимое положение звезды на небесной сфере описывает окружность, угловой диаметр которой равен 2а. Если направление на звезду образует с плоскостью земной орбиты угол, отличный от прямого, видимое положение звезды описывает эллипс, Р Рис. !48.2.

большая ось которого имеет угловой размер 2а. Для звезды, лежащей в плоскости орбиты, эллипс вырождается в прямую. Из астрономических наблюдений Бредли нашел, что 2а=40,9'. Соответствующее значение с, полученное по формуле (148.1), оказалось равным 303000 км/с. В земных условиях скорость света была впервые измерена французским ученым Физо в 1849 г. Схема опыта дана на рис. 148.2. Свет от источника Я падал на полупрозрачное зеркало. Отразившийся от зеркала свет попадал на край быстро вращающегося зубчатого диска.

Всякий раз, когда против светового пучка оказывалась прорезь между зубцами, возникал световой импульс, кото. рый доходил до зеркала М и отражался обратно, Если в момент, когда свет возвращался к диску, против пучка оказывалась прорезь, отраженный импульс проходил частично через полупрозрачное зеркало и попадал в глаз наблюдателя. Если иа пути отраженного импульса оказывался зубец диска, наблюдатель света не видел. За время т=21/с, которое свет затрачивал на прохождение пути до зеркала М и обратно, диск успевал повернуться на угол Лр=вт=2/гз/с, где м — угловая скорость вращения диска.

Пусть число зубцов дйска равно й/. Тогда угол между серединами соседник зубцов равен а=2п/г/. Свет не возвращался в глаз наблюдателя при таких скоростях вращения диска, при которых за время т диск успевал повернуться на углы а/2, Зп/2, ..., (гл — 1/2]и и т. д. 1 ык опыт физо Следовательно, условие ы-го затемнения имеет вид Ь<р=(т — 1/2)гг или 2!ы /с=(т — 1/2)2л/И. По этой формуле, зная 1, й/ и угловую скорость е, при которой получается гл-е затемнение, можно определить с. В опыте Физо 1 было равно примерно 8,6 км. Для с получилось значение 313 000 км/с. В 1928 г. для измерения скорости света были использованы ячейки Керра (см, $140). С их помощью можно осуществить прерывание светового пучка о гораздо большей частотой ( 10' с-'), чем с помощью зубчатого диска.

Это позволило произвести измерения с прн 1 порядка нескольких метров. Майкельсон произвел несколько измерений скорости света методом вращающейся призмы. В опыте Майкельсона, осуществленном в 1932 г., свет распространялся в трубе длиной 1,6 км, из которой был откачан воздух. В настоящее время скорость света в вакууме принимается равной с=299 792,6~0,1 км/с.

(148. 2) Отметим, что во всех опытах, в которых осуществлялось прерывание света, определялась не фазовая, а групповая скорость световых волн. В воздухе эти две скорости практически совпадают. $149. Опыт Физо До сих пор мы предполагали, что источники, приемники и другие тела, относительно которых рассматривалось распространение света, неподвижны.

Естественно заинтересоваться вопросом, как скажется на распространении света движение источника световых вали. При этом возникает необходимость указать, относительно чего происходит движение. В $ 103 мы выяснили, что движение источника пли приемника звуковых волн относителыю среды, в которой эти волны распространяются, оказывает влияние на протекание акустических явлений (эффект Доплера) и, следовательно, может быть обнаружено. Первоначально волновая теория рассматривала свет как упругие волны, распространяющиеся в некой гипотетической среде, получившей название мирового эфира. После создания теории Максвелла на смену упругому эфиру пришел эфир — носитель электромагнитных волн и полей. Под этим эфиром подразумевалась особая среда, заполняющая, как и ее предшественник упругий эфир, все мировое пространство и пронизывающая все тела.

Раз эфир представлял собой некую среду, можно было рассчитывать обнаружить движение тел, например источников или приемников света, по отношению к этой среде. В частности, следовало ожидать суще- ГЛ. ХХ!. ОПТИКА ДВИЖУЩИХСЯ СРЕД 470 ствования «эфирного ветра», обдувающего Землю при ее движении вокруг Солнца. В механике был установлен принцип относительности Галилея, согласно которому бее инерциальные системы отсчета являются в механическом отношении равноправными. Обнаружение эфира сделало бы возможным выделение (с помощью оптических явлений) особенной (связанной с эфиром), преимущественной, абсолютной системы отсчета. Тогда движение остальных систем можно было бы рассматривать по отношению к этой абсолютной системе. Таким образом, выяснение вопроса о взаимодействии мирового вфира с движущимися телами играло принципиальную роль, Ряс.

!49.1. Можно было допустить три возможности: 1) эфир совершенно не возмущается движущимися телами; 2) эфир увлекается движущимися телами частично, приобретая скорость, равную «хэ, где о— скорость тела относительно абсолютной системы отсчета, а — коэффициент увлечения, меньший единицы; 3) эфир полностью увлекается движущимися телами, например Землей, подобно тому, как тело при своем движении увлекает прилежащие к его поверхности слои газа.

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5142
Авторов
на СтудИзбе
442
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее