Физика
Категория реферата: Рефераты по физике
Теги реферата: сочинение бульба, сообщение об открытии
Добавил(а) на сайт: Канадов.
Предыдущая страница реферата | 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | Следующая страница реферата
2) Далее Френель посчитал, что движущаяся в неподвижном эфире призма увлекает с собой не весь эфир, её пропитывающий, а только его часть, которая является избытком плотности эфира над плотностью эфира в пустом пространстве, т.е. плотность эфира, переносимого призмой равна[pic]
Френель предположил, что когда движется только часть такой комбинированной среды, а другая её часть покоится, скорость [pic] волны в среде, распространяющейся в направлении движения среды, увеличивается на скорость движения центра масс комбинированной системы, составленной из покоящейся и движущейся частей среды, т.е. в нашем случае увеличивается на величину [pic]таким образом, имеем формулу увеличения:[pic]Коэффициент[pic]в этой формуле называется “коэффициентом увеличения”.
Здесь [pic]-это скорость движения эфира, заключённого в объёме
движущегося со скоростью [pic] тела; скорость эфира в теле [pic], как было
бы, если бы эфир совсем не увлекался движущимся, и скорость эфира в теле
[pic], как было бы, если бы эфир полностью увлекался движущимся телом.
Френель убедился в справедливости своей формулы в частных предельных случаях. Эта формула очевидно верна, когда плотность увлекаемой части эфира равна нулю, - тогда [pic], так как по формуле[pic]
Формула очевидно также верна и тогда, когда весь эфир увлекается; тогда
[pic], так как по формуле[pic]
Фактически, как мы видим, Френель попросту угадал свою формулу увлечения, предположив простую экстраполяционную линейную зависимость для увеличения скорости [pic] волны в среде от степени увлечения среды.
Стокс в 1846 г. вывел формулу увлечения Френеля из следующей физически
разумной модели. Он предположил, что при движении прозрачного тела через
неподвижный эфир, входящий в тело эфир, при проходе через переднюю границу
движущегося тела, скачком увеличивает свою плотность от плотности [pic] в
пустом пространстве до плотности [pic] внутри тела, причём в системе
отсчёта, в которой тело покоится, на переднюю границу тела, которая
считается для простоты плоской, в единицу времени на единицу площади
натекает масса эфира [pic] , а вытекает из неё масса эфира [pic], где
[pic] -относительная скорость движения эфира относительно тела (если [pic]
-абсолютная скорость движения тела , [pic] -абсолютная скорость движения
эфира, заключённого в теле, то [pic]
[pic]
Так как эфир на рассматриваемой границе тела не накапливается и не исчезает с течением времени, то[pic]а следовательно,[pic]
[pic]
Возвратимся к рассуждению Френеля. Следуя Френелю, рассмотрим теперь
стеклянную призму [pic] на поверхности Земли с прямым углом при вершине
[pic] и углом [pic] при вершине [pic]. Пусть эта призма движется вместе с
Землёй в неподвижном эфире с постоянной скоростью [pic] в направлении слева
направо. Пусть на её грань [pic] нормально падает плоская световая волна с
фронтом [pic], идущая от далёкой звезды, расположенной на горизонте. На
передней грани [pic] призмы, входя в стекло, волна не преломляется, так
как падает на эту грань нормально. Она преломляется при выходе из стекла на
задней грани [pic] призмы.
На рисунке изображено два положения призмы [pic] и [pic] в два разных
момента времени, скажем, в нулевой момент времени и в момент времени [pic]
за которое фронт волны как раз продвинулся из положения [pic] в положение
[pic], изображенное на рисунке.
Обозначим через [pic] - скорость световой волны в неподвижном эфире и через [pic] - скорость световой волны в неподвижной призме. Тогда, согласно волновой теории света, показатель преломления стекла призмы равен[pic]
[pic]
Согласно гипотезе Френеля о частичном увлечении эфира, скорость света в движущейся призме равна
[pic]
Найдем значение угла [pic], на который отклоняется фронт (или луч) света от звезды, проходя через движущуюся призму [pic].
Рассматривая прямоугольные [pic] и [pic] с общей гипотенузой [pic], для отрезков [pic] и [pic] получаем очевидные соотношения:[pic][pic]Таким образом,[pic]
Вычислим теперь отрезки [pic] и [pic] по-другому. Очевидно из рисунка, что имеем следующие простые соотношения:[pic][pic][pic]Из приведённого чертежа имеем, кроме того, также следующие соотношения:[pic][pic] где [pic] - угол поворота фронта волны после прохождения его через призму. Таким образом,[pic]Учтём теперь, что[pic]и что при малых [pic] имеем приближённое равенство[pic]при этом, считая отношение [pic] малым, мы заменили угол [pic], на угол [pic], его значение при [pic]. Учтём, кроме того, что при малой разности [pic] имеем приближённое равенство
[pic]
Приходим, таким образом, к следующему приближённому уравнению для
определения угла [pic]:[pic]При [pic] и [pic] очевидно отсюда имеем
соотношение[pic]справедливое для неподвижной призмы, которое позволяет
сократить в вышеприведённом уравнении члены нулевого порядка в обеих частях
приведённого равенства. Тогда окончательно придём к
уравнению[pic]Преобразуем выражение, стоящее в правой части. Очевидно, что[pic][pic][pic]Таким образом, приходим к уравнению[pic]которое позволяет
вычислить угол отклонения [pic] луча от звезды, движущейся со скоростью
[pic], призмой, если известен угол отклонения [pic] для этого луча
покоящейся призмой.
В качестве луча, отклонение которого мы рассмотрим, возьмём луч [pic], изображённый на рисунке. Как видим, угол преломления [pic] в движущейся призме всегда несколько меньше угла преломления [pic] в покоящейся призме.
Проследим теперь за дальнейшей судьбой луча [pic] после выхода его из
призмы. Этот луч света, вышедший из призмы, движущейся вместе с Землёй, из-
за движения Земли, попадёт на экране, тоже движущемся, как и призма, со
скоростью [pic], не в точку [pic], а в точку [pic], которая определяется из
условия, что за время, пока свет распространится от точки [pic] до точки
[pic], двигаясь со скоростью [pic], точка [pic] попадёт в точку [pic], двигаясь со скоростью [pic].
Таким образом, если [pic] -время распространения света от точки [pic] до точки [pic], то
[pic]
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: рефераты помощь, сжатое изложение.
Предыдущая страница реферата | 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | Следующая страница реферата