На головну

Теорії відносності у фізиці.

  1. А. Теорії
  2. Авторські теорії формування і розвитку особистості
  3. Агресивна поведінка. Теорії агресії: агресія як інстинкт, фрустрація як джерело агресії, агресія як результат соціального навчання
  4. Аксіоми теорії ймовірності
  5. Альтернативні теорії міжнародної торгівлі
  6. Аналіз тестових завдань в класичній психометрической теорії.
  7. Квиток 32. Теорії конфлікту. Конфлікт і кооперація. Конфлікт і примирення. Роль посередника в конфлікті.

Глава 7. Релятивістські теорії в оптиці.

Теорії відносності у фізиці.

Завдання визначення швидкості світла належить до числа найважливіших проблем оптики і фізики взагалі. Вирішення цього завдання мало величезне принципове і практичне значення. Встановлення того, що швидкість поширення світла скінченна, і вимір цієї швидкості зробили більш конкретними і ясними труднощі, що стоять перед різними оптичними теоріями. Перші методи визначення швидкості світла, що спиралися на астрономічні спостереження, сприяли зі свого боку ясного розуміння чисто астрономічних питань про затемнення віддалених світил і про річне паралаксі зірок. Точні лабораторні методи визначення швидкості світла, вироблені згодом, використовуються при геодезичної зйомки. Теоретичне обґрунтування та експериментальне дослідження принципу Допплера в оптиці уможливили рішення задачі про променевих швидкостях світил або рухомих світяться мас і привели до вельми широким астрономічним узагальненням. Порівняння швидкості поширення світла з константою с максвеллівською теорії, що позначає, з одного боку, відношення між електромагнітними і електростатичними одиницями заряду, а з іншого - швидкість поширення магнітного поля, відіграло важливу роль при обгрунтуванні електромагнітної теорії світла. Нарешті, питання про вплив руху системи на швидкість поширення світла і вся велика сукупність пов'язаних з ним експериментальних і теоретичних проблем привели до формулювання ейнштейнівського принципу відносності - одного з найбільш значних узагальнень теоретичної фізики, що грає виключно важливу роль і в фізиці, і в філософії.

Основні труднощі, на яку натрапляє експериментатор при визначенні швидкості поширення світла, пов'язана з великим значенням цієї величини, що вимагає зовсім інших масштабів досвіду, ніж ті, які мають місце в класичних фізичних вимірах. Одним з перших дослідів з визначення швидкості світла був досвід Галілея (1607). Він полягав у тому, що два спостерігача, що знаходилися на певній відстані один від одного відкривали по черзі ліхтарі (спочатку один, а другий після того, як до нього дійде світло). Потім швидкість світла було легко порахувати як відношення подвоєного відстані на час до приходу світла від другого ліхтаря. Звичайно, цей досвід був неточний, але він показав, що швидкість світла дуже велика.

Наступним важливим досвідом щодо визначення швидкості світла був досвід Ремер (1676), який полягав у спостереженні за затемненнями супутників Юпітера. З цього методу виходить результат, рівний 301?106 м / c.

У 1849 р Физо вперше виконав визначення швидкості світла в лабораторних умовах. Характерною особливістю його методу є автоматична реєстрація моментів пуску і обертання сигналу, що здійснюється шляхом регулярного переривання світлового потоку (зубчасте колесо). Пізніше цей метод був удосконалений Фуко, який використовував обертається дзеркало. Але і той і інший досліди давали досить велике відхилення від істинного значення (відповідно 15 000 і 2 000 км / с).

Подальші удосконалення методу Фуко, при яких поліпшувалася техніка роботи з обертовим дзеркалом і збільшувався шлях, привели до дуже значного підвищення точності, давши в руках Майкельсона вельми хороші результати по визначенню швидкості світла (299 792 км / c).

Остання (1926) установка Майкельсона була виконана між двома гірськими вершинами, так що в результаті отримано відстань близько 35,4 км. Дзеркалом служила восьмигранна сталева призма, що обертається зі швидкістю 528 об / с.

Час, за який світло здійснював повний шлях, дорівнювало 0,00023 с, так що дзеркало встигало повернутися на 1/8 обороту і світло падало на наступну грань призми. Таким чином зміщення зайчика було порівняно незначним і визначення його положення грало роль поправки а не основний вимірюваної величини, як і в перших дослідах Фуко, де все зсув досягло лише 0,7 мм.



Ценотичні стратегії видів | Постулати принципу відносності Галілея і СТО

Перетворення Лоренца. | Інтервал. | Перетворення і додавання швидкостей. | Релятивістське вираз для енергії | Перетворення імпульсу і енергії | Взаємозв'язок маси і енергії спокою | Як обійтися без «релятивістської маси». | ефект Доплера | Приклади розв'язання задач |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати