История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка):
параллельной оси вибратора силы ер2, которая в любой момент времени
зависит только от расстояния от вибратора, и силы 9?isin(9, которая
действует в меридиональной плоскости, перпендикулярной радиусу из центра,
где ер\ в любой момент времени зависит только от от расстояния от
вибратора, а в обозначает угол, который радиус образует с осью
осциллятора. В точках на оси и в экваториальной плоскости, электрическая
сила параллельна оси. На большом расстоянии от осциллятора ер2 мала по
сравнению с ер\, так что волна является чисто поперечной. Магнитная сила
направлена вдоль кругов, центры которых расположены на оси радиатора; а
ее значение можно представить в виде ерз sin в, где ip3 зависит
исключительно от rut. На больших расстояниях от радиатора серз примерно
равно р>\.
Если предположить, что осциллятор постоянно поддерживают в работающем
состоянии, так что затухания не происходит, то можно подставить вместо р
нуль и действовать как в случае с магнитным
3 W
осциллятором , чтобы определить количество излученной энергии.
1Brit. Hssoc. Rep., Leeds (1890), с. 755.
2См. стр. 319. Их применяли в свое время Гельмгольц и лорд Рэлей в своей
Theory of Sound (теории звука). Применять запаздывающие потенциалы
порекомендовал в следующем году и Пуанкаре Comptes Rendus, CXIII (1891),
с. 515.
ральд1, заключается в создании запаздывающих потенциалов Л. Лоренца (р и
а^. Эти потенциалы определяются через заряды и их скорости уравнениями
откуда несложно показать, что в данном случае
(р = -dF/dz, са = (0,0, dF/dt)
где
Е = grad(^ - ^^5 Н = rota.
^См. стр. 369.
386
Глава 10
Средний направленный наружу поток энергии в единицу времени равен
т^сА2(27г/А)4, откуда видно, что скорость потери энергии при излучении
быстро увеличивается по мере уменьшения длины волны.
Действие электрического вибратора можно изучить с помощью механических
моделей. В одной из таких моделей, которую придумал Лармор1, эфир
представлен как несжимаемое упругое твердое тело, в котором есть две
полости, соответствующие проводникам вибратора и наполненные несжимаемой
жидкостью, инерцией которой можно пренебречь. Электрическая сила
представлена смещением твердого тела. В случае с такими быстрыми
изменениями, как те, которые рассматриваются здесь, металлические полюса
ведут себя как идеальные проводники; тангенциальные составляющие
электрической силы на их поверхностях равны нулю. Этому условию можно
удовлетворить в другой модели, полагая, что внутренняя обкладка каждой
полости состоит из гибкого листового металла, чтобы устранить возможность
тангенциального смещения; тогда смещение обкладки по нормали
соответствует поверхностной плоскости электрического заряда на
проводнике.
Чтобы получить в упругом твердом теле колебания, похожие на колебания
электрического вибратора, можно допустить, что две полости имеют форму
полукруглых трубок, образующих две половинки полного круга. Каждая трубка
расширена на каждом конце, так чтобы представить фронт значительной
площади, соответствующий фронту на конце другой трубки. Таким образом, на
обоих концах одного диаметра круга есть пара противоположных фронтов,
которые разделяет тонкий слой упругого твердого тела.
Возмущение можно создать, загоняя избыток жидкости в один из расширенных
концов одной из полостей. Это включает смещение тонкого слоя упругого
твердого тела, отделяющего этот фронт от противоположного фронта другой
полости, что вызывает соответствующий недостаток жидкости в расширенном
конце за этим фронтом. Тогда жидкость будет двигаться вперед и назад в
каждой полости между ее расширенными концами; и, поскольку это движение
сообщается упругому твердому телу, возникнут колебания, похожие на те,
которые создает в эфире осциллятор Герца.
Во второй половине 1888 года исследования Герца^ дали более полное
свидетельство схожести электрических и световых волн.
хРтс. Camb. Phil. Soc. VII (1891), с. 165.
2Ann. d. Phys. XXXVI (1889), с. 769; Electric Waoes (английское изд.), с.
172.
Последователи Максвелла
387
Было показано, что часть излучения от осциллятора, которая передается
через отверстие в экране, распространяется прямолинейно, проявляя
дифракционные эффекты. Что касается других свойств света: в исходном
излучении присутствует поляризация, что явствует из способа его
получения; кроме того, при прохождении волн через решетку из параллельных
металлических проводов была получена поляризация в других направлениях;
составляющая электрической силы, параллельная проводам, поглощалась, так
что в переданном луче электрическое колебание было перпендикулярно
проводам. Этот эффект явно напоминает поляризацию обыкновенного света
турмалиновой пластинкой. Преломление было получено при прохождении
-1
излучения через призмы твердого битумного пека .
Как заметил Лармор2, "открытия Герца не оставили места для сомнений в
том, что физическая схема Максвелла . . . представляет собой истинную
формулировку единства, лежащего в основе физической динамики".
