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
(95)
В этом случае изменение длины волны равно её приращению за время , т.е.
(96)
Следовательно, относительная длина волны
(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)
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.
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.
