к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Скорость оптического излучения в свободном пространстве

Скорость оптического излучения в свободном пространстве (вакууме) - скорость распространения большинства электромагнитных волн (в т. ч. оптического диапазона); одна из фундаментальных физических постоянных; представляет собой характеристичекую скорость распространения волн в космическом эфире (колебательные свойства среды).

Скорость оптического излучения в среде с' зависит от показателя преломления среды n, различного для разных частот v излучения (Дисперсия оптического излучения):8042-38.jpg . Эта зависимость приводит к отличию групповой скорости от фазовой скорости оптического излучения в среде, если речь идёт не о монохроматич. свете (для скорости оптического излучения в вакууме эти две величины совпадают). Экспериментально определяя с', всегда измеряют групповую скорость оптического излучения либо т. н. с к о р о с т ь сигнала, или скорость передачи энергии, только в нек-рых спец. случаях не равную групповой.

Впервые скорость оптического излучения определил в 1676 О. К. Рёмер (О. Ch. Roemer) по изменению промежутков времени между затмениями спутников Юпитера. В 1728 её установил Дж. Брадлей (J. Bradley), исходя из своих наблюдений аберрации оптического излучения звёзд. В 1849 А. И. Л. Физо (А. Н. L. Fizeau) первым измерил скорость оптического излучения по времени прохождения светом точно известного расстояния (базы); т. к. показатель преломления воздуха очень мало отличается от 1, то наземные измерения дают величину, весьма близкую к скорость оптического излучения в вакууме. В опыте Физо пучок оптического излучения от источника S (рис. 1), отражённый полупрозрачным зеркалом N, периодически прерывался вращающимся зубчатым диском W, проходил базу MN (ок. 8 км) н, отразившись от зеркала М, возвращался к диску. Попадая на зубец, свет не достигал наблюдателя, а попавший в промежуток между зубцами свет можно было наблюдать через окуляр Е. По известным скоростям вращения диска определялось время прохождения светом базы. Физо получил значение с = 313300 км/с В 1862 Ж. Б. Л. Фуко (J. В. L. Foucault) реализовал высказанную в 1838 идею Д. Араго (D. Arago), применив вместо зубчатого диска быстровращающееся (512 об/с) зеркало. Отражаясь от зеркала, пучок оптического излучения направлялся на базу и по возвращении вновь попадал на это же зеркало, успевшее повернуться на нек-рый малый угол (рис. 2). При базе всего в 20 м Фуко нашёл, что скорость оптического излучения равна 2980008042-41.jpg 500 км/с. Схемы и осн. идеи опытов Физо и Фуко были многократно использованы в последующих работах по определению скорости оптического излучения. Полученное А. Майкельсоном (A. Michelson) (см. Майкельсона опыт)в 1926 значение8042-42.jpg км/с было тогда самым точным и вошло в интернац. таблицы физ. величин.
8042-39.jpg

Рис. 1. Определение скорости оптического излучения методом Физо.

8042-40.jpg

Рис. 2. Определение скорости оптического излучения методом вращающегося зеркала (методом Фуко): S - источник оптического излучения; R - быстровращающееся зеркало; С - неподвижное вогнутое зеркало, центр которого совпадает с осью вращения Я (поэтому свет, отражённый С, всегда попадает обратно на R); М-полупрозрачное зеркало; L - объектив; Е - окуляр; RС - точно измеренное расстояние (база). Пунктиром показаны положение R, изменившееся за время прохождения светом пути RС и обратно, и обратный ход пучка лучей через объектив L, который собирает отражённый пучок в точке S', а не вновь в точке S, как это было бы при неподвижном зеркале Л. Скорость оптического излучения устанавливают, измеряя смещение SS'.

Измерения скорости оптического излучения в XIX веке сыграли большую роль в физике, дополнительно подтвердив волновую теорию оптического излучения. Выполненное Фуко в 1850 сравнение скорости оптического излучения одной и той же частоты v в воздухе и воде показало, что скорость в воде8042-43.jpg в соответствии с предсказанием волновой теории. Была также установлена связь оптики с теорией электромагнетизма: измеренная скорости оптического излучения совпала со скоростью эл--магн. волн, вычисленной из отношения эл--магн. и эл--статич. единиц электрич. заряда [опыты В. Вебера (W. Weber) и Ф. Кольрауша (F. Kohlrausch) в 1856 и последующие более точные измерения Дж. К. Максвелла (J. С. Maxwell)]. Это совпадение явилось одним из отправных пунктов при создании Максвеллом в 1864-73 эл--магн. теории оптического излучения.

В совр. измерениях скорости оптического излучения используется модернизиров. метод Физо (модуляц. метод) с заменой зубчатого колеса на эл--оптич., дифракц., интерференционный или к--л. иной модулятор оптического излучения, полностью прерывающий или ослабляющий световой пучок (см. Модуляция оптического излучения ).Приёмником излучения служит фотоэлемент пли фотоэлектронный умножитель .Применение лазера в качестве источника оптического излучения, УЗ-модулятора со стабилизиров. частотой и повышение точности измерения длины базы позволили снизить погрешности измерений и получить значение8042-44.jpg км/с. Помимо прямых измерений скорости оптического излучения по времени прохождения известной базы, широко применяются косвенные методы, дающие большую точность. Так, с помощью микроволнового вакуумиров. резонатора [К. Фрум (К. Froome), 1958] при длине волны излучения8042-45.jpg = 4 см получено значение8042-46.jpg км/с. С ещё меньшей погрешностью определяется скорость оптического излучения как частное от деления независимо найденных8042-47.jpg и v атомарных или молекулярных спектральных линий. К. Ивенсон (К. Evenson) и его сотрудники в 1972 по цезиевому стандарту частоты (см. Квантовые стандарты частоты)нашли с точностью до 11-го знака частоту излучения СН4-лазера, а по криптоновому стандарту частоты - его длину волны (ок. 3,39 мкм) и получили8042-48.jpg ± 0,8 м/с. Решением Генеральной ассамблеи Международного комитета по численным данным для науки и техники - КОДАТА (1973), проанализировавшей все имеющиеся данные, их достоверность и погрешность, скорость оптического излучения в вакууме принято считать равной 299792458 ±1,2 м/с.

Как можно более точное измерение величины с чрезвычайно важно не только в общетеоретич. плане и для определения значении др. физ. величин, но и для практич. целей. К ним, в частности, относится определение расстояний по времени прохождения радио-или световых сигналов в радиолокации, оптической локации, светодальнометрии, в системах слежения ИСЗ и др.

Литература по скорости оптического излучения

  1. Вафиади В. Г., Попов Ю. В., Скорость света и ее значение в науке и технике, Минск, 1970;
  2. Тейлор В., Паркер В., Лангенберг Д., Фундаментальные константы и квантовая электродинамика, пер. с англ., М., 1972.

А. М. Бонч-Бруевич

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)

Знаете ли Вы, в чем фокус эксперимента Майкельсона?

Эксперимент А. Майкельсона, Майкельсона - Морли - действительно является цирковым фокусом, загипнотизировавшим физиков на 120 лет.

Дело в том, что в его постановке и выводах произведена подмена, аналогичная подмене в школьной шуточной задачке на сообразительность, в которой спрашивается:
- Cколько яблок на березе, если на одной ветке их 5, на другой ветке - 10 и так далее
При этом внимание учеников намеренно отвлекается от того основополагающего факта, что на березе яблоки не растут, в принципе.

В эксперименте Майкельсона ставится вопрос о движении эфира относительно покоящегося в лабораторной системе интерферометра. Однако, если мы ищем эфир, как базовую материю, из которой состоит всё вещество интерферометра, лаборатории, да и Земли в целом, то, естественно, эфир тоже будет неподвижен, так как земное вещество есть всего навсего определенным образом структурированный эфир, и никак не может двигаться относительно самого себя.

Удивительно, что этот цирковой трюк овладел на 120 лет умами физиков на полном серьезе, хотя его прототипы есть в сказках-небылицах всех народов всех времен, включая барона Мюнхаузена, вытащившего себя за волосы из болота, и призванных показать детям возможные жульничества и тем защитить их во взрослой жизни. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 13.06.2019 - 05:11: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМА ГЛОБАЛЬНОЙ ГИБЕЛИ ПЧЁЛ И ДРУГИХ ОПЫЛИТЕЛЕЙ РАСТЕНИЙ - Карим_Хайдаров.
12.06.2019 - 09:05: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:05: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА - Experimental Physics -> Эксперименты Сёрла и его последователей с магнитами - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:03: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Маклакова - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:18: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Светланы Вислобоковой - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 06:28: АСТРОФИЗИКА - Astrophysics -> К 110 летию Тунгуской катастрофы - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 21:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:27: СОВЕСТЬ - Conscience -> Высший разум - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:24: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:14: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 08:40: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution