Избранные сочинения по теории электромагнитного поля - Клерк Дж.
Скачать (прямая ссылка):
вещества.
В обоих случаях абсолютное направление вращения одинаково, независимо от
того, проходит ли свет от севера к югу или от юга к северу, факт, ¦
который отличает это явление от вращения, производимого кварцем,
скипидаром и т. д., в которых абсолютное направление вращения изменяется,
когда изменяется направление прохождения света. Вращение в последнем
случае при наличии определенной оси, например в кварце, или при
отсутствии таковой, например в жидкости, указывает на известную связь
между
*) if а г a d а у, "Ехр. Res.", серия XIX.
**) См. V е rd et, Comptcsrendus, т. XLIIJ, стр. 529; т. XLIV, стр. 1209.
182
ДЖЕМС КЛЕРК МАКСВЕЛЛ
направлением луча и направлением вращения, связь, которая по форме
аналогична отношению между по-ступательлым и вращательным движениями
правостороннего или левостороннего винта. Это обстоятельство указывает на
некоторое свойство вещества, математическое выражение которого требует
введения понятия о правовиптовом или левовинтовом вращениях, каковые, как
ужо известно, проявляются во внешних формах кристаллов, имеющих эти
свойства. При магнитном вращении плоскости поляризации такие отношения не
обнаруживаются. В данном случае направление вращения непосредственно
связано с направлением магнитных силовых линий, и это, повидимому,
указывает, что магнетизм действительно представляет собой явление
вращения.
Перенос ионов электролитов в определенных направлениях электрическим
током и вращение плоскости поляризации света в определенных направлениях
под действием магнитной силы являются фактами, которые привели меня к
концепции магнетизма как явления вращения и электрического тока .как
явления перемещения, вместо того чтобы следовать аналогии, высказанной
Гельмгольцем, или принятия теории, предложенной профессором Челлис.
Теория, считающая электрические токи линейными, а махнитные силы
вращательными явлениями, согласуется в этом смысле с теориями Ампера и
Вебера; гипотеза о том, что магнитпые вращения существуют везде, где
имеется магнитная сила, что от центробежной силы этих вращений зависят
магнитные притяжения и что инерция вихрей является причиной наведенных
токов, поддерживается авторитетом проф. В. Томсона*). Идея разработанной
в этом труде теории молекулярпых вихрей возникла у меня, когда я
неуклонно следовал тому направлению, в котором
*) Nichol's Cyclopaedia, статья "Magnetism, Dynamical Relations of", изд.
1860 г.: I'roc. of Roy. Soc., июнь 1856 г. и июнь 1861 г., а также Phil.
Mag. (1857).
О ФИЗИЧЕСКИХ силовых линиях
183
исследователи искали объяснение электромагнитных явлений, приписывая их
действию материальных сред.
Профессор Томсон подчеркнул, что причиной магнитного действия на свет
должно быть реальное вращение, происходящее в магнитном поле. На
основании опытов установлено, что правосторонний поляризованный по кругу
луч света движется с различной скоростью в зависимости от того, идет ли
он от севера к югу или от юга к северу, вдоль магнитной силовой линии.
Какую бы теорию мы ни приняли относительно направления колебаний в
плоскополяризован-ном свете, геометрическое расположение частей среды,
через которую проходит правосторонний поляризованный по кругу луч,
является в точности тем же независимо от того, движется ли луч ло
направлению к северу или к югу. Единственная разница состоит в том, что
частицы описывают свои круги в противоположных направлениях. Так как
конфигурация остается той же самой в обоих случаях, то действующие между
частицами силы должны быть также одинаковыми в обоих случаях и скорость
распространения, обусловленная этими силами, должна быть той же самой,
если среда первоначально была в покое. Но если среда находится в
состоянии вращения или как целое или в частях, содержащих молекулярные
вихри, то скорость распространения поляризованного по кругу светового
луча может быть различной в зависимости от того, совпадает или нет
направление вращения луча с направлением вращения вихрей.
Мы должны, таким образом, исследовать, приводит ли разработанная в этом
труде гипотеза о том, что магнитная сила обусловлена центробежной силой
малых вихрей и что эти вихри состоят из той же самой материи, колебания
которой представляют собой свет, к каким-либо следствиям относительно
действия магнетизма на поляризованный свет. Мы предполагаем, что
поперечные колебания передаются через намагниченную среду и спрашиваем,
как будет влиять на распро-
184
ДЖЕМС КЛЕРК МАКСВЕЛЛ
странение этих колебаний то обстоятельство, что части этой среды
находятся в состоянии вращения [в1].
Нижеприводимое исследование приводит к заключению, что единственное
действие, которое вращение вихрей оказывает на свет, состоит в том, что
плоскость поляризации начинает вращаться в том же направлении, что и
вихри, на угол, пропорциональный:
(A) толщине вещества;
(B) составляющей магнитной силы, параллельпой лучу,
(C) показателю преломления луча,
(D) обратно пропорциональный квадрату длины волны в воздухе,
