Законы - преломление
Cтраница 3
Цель указанных наук заключается в отыскании законов, благодаря которым отдельные процессы в природе могут быть сведены к общим правилам и могут быть сиова выведены из этих последних. Эти правила, к которым относятся, например, законы преломления или отражения света, закон Мариотта и Гей-Люссака для объема газов, являются, очевидно, не чем иным, как общим видовым понятием, которым охватываются все относящиеся сюда явления. Разыскание подобных законов является делом экспериментальной части наших наук; теоретическая часть старается в то же время опре-делить неизвестные причины явлений из их видимых действий; она стремится понять их из закона причин-ности. [31]
Лучистая энергия является результатом сложных внутриатомных возмущений, возникающих в основном за счет тепловой энергии. Носителями лучистой энергии служат электромагнитные колебания с длиной волны от 0 8 до 400 мкм. Законы преломления, отражения и распространения, установленные для световых лучей, справедливы и для тепловых лучей. Тепловое излучение свойственно всем телам, причем каждое из них излучает энергию непрерывно. [32]
Картину преломления волн можно показать на волнах, распространяющихся по поверхности жидкости, воспользовавшись тем, что скорость распространения этих волн в мелких сосудах зависит от глубины сосуда и уменьшается с уменьшением глубины. Если на дно ванны, в которой вибратор возбуждает плоские волны, положить толстое стекло, уменьшив тем глубину слоя воды, то у границы стекла будет происходить преломление волн. Поскольку законы преломления волн здесь такие же, как и в оптике, то и результаты получаются аналогичными. [33]
Волновое уравнение оптики и акустики вместе с условиями совместимости Френеля-Пуассона приводят к математической формулировке принципа Гюйгенса, который позволяет легко решать задачи об отражении и преломлении световых и акустических лучей. Но наряду с условиями совместимости Френеля-Пуассона существуют условия совместимости Гюгонио-Адамара, которые по своему виду не имеют ничего общего с первыми. Поэтому интересно рассмотреть законы преломления и отражения волн и с позиций последних условий совместимости. [34]
Оптика ( как и другие науки) начала быстро развиваться в эпоху Возрождения. Снеллиусом и Декартом были установлены законы преломления света, которые впоследствии сыграли большую роль в развитии взглядов на природу света. [35]
Гипотеза о волновой природе света была впервые высказана Гуком, а разработка волновой теории света была сделана Гюйгенсом. Гюйгенс считал, что свет представляет собой упругие волны, распространяющиеся в особой среде - эфире, который заполняет все пространство и проникает внутрь любых тел. Исходя из волновых представлений о свете, Гюйгенс теоретически обосновал законы зеркального отражения и законы преломления света ( см. § 92 и 94), а также явление двойного лучепреломления. Причиной преломления света Гюйгенс ( как и Ньютон) считал различие скорости света в разных средах. Таким образом, вывод о значении скорости света в различных средах, вытекающий из волновой теории света Гюйгенса, противоположен выводу, вытекающему из корпускулярной теории света Ньютона. [36]
 |
Нахождение направления нормалей в анизотропной среде с помощью построения Гюйгенса. [37] |
Наши рассуждения в одинаковой степени относятся как к одноосным, так и к двуосным кристаллам. Если бы мы желали путем построения Гюйгенса отыскать направление лучей, то необходимо было бы выполнить его при помощи пространственных моделей, ибо точки касания волнового фронта и лучевой поверхности не лежат, вообще говоря, в плоскости падения. Построив таким образом направления лучей, мы убедились бы, что по отношению к ним законы преломления Декарта-Снеллия, вообще говоря, не имеют силы. Хотя непосредственно на опыте мы наблюдаем направление лучей, представляющих пути распространения световой энергии, действующей на наши приборы, тем не менее легко выполнимое построение Гюйгенса для нормалей чрезвычайно облегчает в ряде случаев правильное решение задачи. [38]
Мы видим только ряд изложений различных дисциплин, но о взаимной их связи не говорится почти ничего. То немногое, что говорится, имеет отношение к взаимной зависимости различных научных дисциплин друг от друга, поскольку знакомство с элементами одной необходимо для успешной работы с другой. Так, например, физическая астрономия требует знакомства с динамикой, а практик-астроном должен иметь известное понятие об оптике, чтобы понимать законы атмосферного преломления и уметь устанавливать телескопы. Затем мы видим, что науки пользуются одним общим методом, а именно: математическим анализом, так что аналитические методы, разработанные для одной науки, часто бывают полезны для другой. Таким образом, единство, которое оттеняет книга г-жи Сом-мервилль, есть единство научного метода, а не единство процессов природы. [39]
ОПТИКА, раздел физики, в к-ром исследуются процессы излучения света, распространения его в разл. Египте и использовалась при строит, работах. Изучением возникновения изображений от зеркал занимались Аристотель, Платон, Евклид ( 3 в. Законы преломления и отражения света ( геометрическая оптика) были открыты в ср. [40]
Линза представляет собой прозрачное тело, ограниченное криволинейными поверхностями. Преломление лучей при прохождении их через линзу строго определяется законами преломления. Расчеты, проводимые на основании этих законов показывают, что линзы можно разделить на два типа: собирающие и рассеивающие. Используя законы преломления света, можно показать, что линзы a - в ( рис. 5.10) будут собирать падающий на них параллельный пучок лучей, а линзы г - е - рассеивать. Слева на рисунках показаны условные обозначения тонких собирающей и рассеивающей линз. [41]
Ньютон, считавший свет потоком различного вида частиц ( корпускул), испускаемых светящимся телом и движущихся в пространстве прямолинейно. Согласно Ньютону, каждый вид корпускул, попавший в глаз человека, вызывает у него ощущение определенного цвета. На основе корпускулярной теории легко объясняются закон прямолинейного распространения света и законы отражения. Ньютон объяснил также законы преломления света, считая, что скорость движения световых корпускул в различных средах различна. Во времена Ньютона скорость света в различных средах еще не была определена. Поэтому выводы, вытекающие из корпускулярной теории света Ньютона, не могли быть экспериментально проверены. [42]
 |
Движение электрона в однородном поперечном магнитном поле. [43] |
На рисунке обозначены эквипотенциальные поверхности для примера через каждые 10 В. Там, где силовые линии гуще, напряженность поля больше и эквипотенциальные поверхности располагаются ближе друг к другу. Искривление электронных траекторий представляют в виде излома при переходе сквозь эквипотенциальную поверхность. Законы такого преломления напоминают законы преломления световых лучей. [44]
Геометрическая оптика - это раздел оптики, изучающий законы распространения света в прозрачных средах и отражения света от зеркальных или полупрозрачных поверхностей. При этом используется представление о световом луче, как линии, указывающей направление распространения световой энергии. Отсюда ясно, что одним из основных положений геометрической оптики есть положение о прямолинейном распространении света. Закон прямолинейного распространения света и законы преломления и отражения позволяют объяснить и описать многие физические явления, а также провести расчеты и конструирование оптических приборов. [45]
Страницы: 1 2 3 4