5. Рефракция света

§ 41

Возьмем условия, показанные в предыдущем параграфе (рис. 6) и проследим за фотоном волны, который движется вдоль совпадающих осей. Рассмотрим эффект Доплера для монохроматических электромагнитных волн в двух системах отсчета: источник

6. Унитарная запись эффекта Доплера

§ 42

Рассмотрим эффект Доплера для монохроматических электромагнитных волн в двух системах отсчета: источник света – наблюдатель . Если источник света движется равномерно прямолинейно, то в системе источника, испускаемая им волна проявит свои абсолютные свойства (длина волны  частота ), а по отношению к наблюдателю , волна, под влиянием ветра в существовании проявит свои относительные свойства и длина волны  и частота  изменятся.

Согласно §23 и 38 относительный период излучения зависит от относительной скорости течения времени в системе источника. Если источник движется со скоростью , направленной под углом к лучу света, тогда относительный период излучения

 

                                                                                                                                                    

Подпись:

 

(95)

 

 

Подпись:

 

В этом случае изменение длины волны равно её приращению за время              , т.е.

Подпись:

 

 


                                                                                                                                                     (96)

 

Следовательно, относительная длина волны

Подпись:

 

 


                                                                                                                                                     (97)

 

 

а это означает, что замедленное время позволяет источнику нагонять испускаемые им в направлении его движения волны, а убыстрённое время, наоборот, позволяет источнику уходить от испускаемых им в противоположном направлении волн.

При продольном эффекте:

 ,                                                                   (98)

Подпись:

 

 


где       - длина волны испускаемой приближающимся источником,  - длина волны испускаемой удаляющимся источником.

Уравнения (93) и (95) позволяют найти относительную частоту колебаний

 

.                                               (99)

 

При продольном эффекте:

 

.                                                            (100)

 

Выражения (98) и (100) имеют первозданный вид, т.е. они такие, какими их видел Доплер на фоне неподвижного эфира для случая движущегося источника и покоящегося наблюдателя.

Подпись:

 

 


При поперечном эффекте, т.е. тогда, когда угол               , относительная длина волны

 

.                                                     (101)

 

Но это вовсе не означает, что унитарная запись эффекта Доплера противоречит опыту Айвса-Стилуэлла. В условиях () разница между величинами  и  настолько мала, что лежит далеко за пределами ошибок измерения.

Итак, мы рассмотрели эффект Доплера в двух системах отсчёта: источник света-наблюдатель . Но согласно унитарным преобразованиям его можно наблюдать и в одной системе отсчёта. Если в двух системах эффект носит относительный характер, то в одной системе он абсолютен. По форме они одинаковые, но их существенность различная, т.к. в первом случае эффект подчинён закону продольной относительности, во втором - это результат сложения скорости света    со скоростью источника . Абсолютный эффект можно наблюдать, например, при радиолокации, где при движении к приёмнику подвижный объект нагоняет отражаемые им волны, при удалении - уходит от них.

 

7. Аберрация света.

§ 43

Аберрация света –  отклонение луча зрения от луча света, идущего от небесного светила. Свяжем нашу систему  с Землей, а звезду, наблюдаемую в плоскости эклиптике, с системой отсчета  и пусть их координатные плоскости  и  прилегают к плоскости эклиптике, а их оси  и  направлены в сторону антиапекса, наблюдаемого в гелиоцентрической системе

 

рис. 8

 

отсчета. Рассмотрим сложение скоростей в момент излучения кванта света в точке . В этом случае скорость фотона волны  направлена в сторону земного наблюдателя, скорость источника  направлена вдоль ос  и так как излучение кванта света происходит в течение периода , то вектор волны  оказывается отклоненным от скорости фотона волны ну угол  (см. рис. 8а). Заметим, если наблюдение осуществляется в одной системе отсчета, то отклонение зависит от движения источника, если в двух системах отсчета, то скорость волны отклоняется под воздействием ветра в существовании. Применяя теорему сложения скоростей, найдем, что в нашей системе отсчета скорость  фотона волны – абсолютная, скорость  источника – переносная, скорость волны  – относительная. Линия действия вектора  совпадает с лучом зрения, идущего от глаза наблюдателя вдоль главной нормали волны к источнику света (см. рис. 8b).

Если земной наблюдатель осуществляет визуальное наблюдение невооруженным глазом, он видит небесное светило в точке , ибо, как уже говорилось, луч зрения направлен от глаза вдоль главной нормали к точке . Если глаз наблюдателя будет вооружен, скажем астрономической трубой, которая так же будет направлена вдоль луча зрения, тогда наблюдатель ничего не увидит , так как луч света не совпадает с линией, идущей от объектива  до креста нитей , расположенного  в фокальной плоскости объектива. Чтобы светило попало на крест нитей, необходимо трубу повернуть в противоположную сторону движения светила на угол (рис. 8 b). В этом случае стенки трубы не будут препятствовать не только фотону волны, но и самой волне, так как гребни волны движутся в поперечной глубине ПВК.

 

Продолжение


На оглавление

gag_01.gif (305 bytes)

Вернуться

Ваше время - наша работа!

На головную портала

.

Парусники мира. Коллекционные работы

Услуги сиделок

РУССКИЕ ХУДОЖНИКИ *** RUSSIAN ARTISTS

Только подписка гарантирует Вам оперативное получение информации о новинках данного раздела


Желтые стр. СИРИНА - Новости - подписка через Subscribe.Ru

Нужное: Услуги сиделок Коллекционные куклы Уборка, мытье окон

Copyright © КОМПАНИЯ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ. Все права сохраняются. Последняя редакция: января 08, 2010 22:12:34.