Cтраница 3
Среда оптически однородна, если ее абсолютный показатель преломления п ( v) УК ( v) для света произвольной частоты v одинаков во всех точках этой среды. В противном случае среда называется оптически неоднородной. Для характеристики направлений распространения световой волны в различных точках среды пользуются понятием луча. Лучом называется линия, касательная в каждой точке которой совпадает с направлением вектора плотности потока энергии световой волны в этой точке. [31]
Среда оптически однородна, если ее абсолютный показатель преломления п ( v) Уе ( v) для света произвольной частоты v одинаков во всех точках этой среды. В противном случае среда называется оптически неоднородной. Для характеристики направлений распространения световой волны в различных точках среды пользуются понятием луча. Лучом называется линия, касательная в каждой точке которой совпадает с направлением вектора плотности потока энергии световой волны в этой точке. [32]
Среда называется оптически однородной, если ее абсолютный показатель преломления n ( v) / е ( v) для света произвольной частоты v одинаков во всех точках этой среды. В противном случае среда называется оптически неоднородной. Для характеристики направлений распространения световой волны в различных точках среды пользуются понятием луча. Лучом называется линия, касательная в каждой точке которой совпадает с направлением вектора плотности потока энергии световой волны в этой точке. Для плоской или сферической волны в оптически однородной среде лучи прямолинейны и нормальны к волновым поверхностям. В дальнейшем мы будем также употреблять слово луч ( или луч света) в несколько ином смысле, понимая под этим узкий пучок света, распространяющийся в определенном направлении. [33]
Построение хода лучей имеет основное значение для усвоения данной главы, а также гл. Образование теней само по себе не так важно, по оно служит хорошим и простым введением в построение хода лучей. Раздел 12.2 требует очень мало времени для классных заданий, так как учащиеся легко усваивают применение лучевых схем, даже если им не известен точный смысл понятия луча. То обстоятельство, что пересекающиеся лучи не влияют друг на друга, является естественным предположением, о котором достаточно упомянуть лишь мимоходом. [34]
Примером может служить пользование представлениями о магнитном полюсе или геометрическом луче. Употребление этих понятий, несомненно, ценно, и было бы нерационально отказываться от их использования. Однако необходимы сугубая осторожность и тщательное выяснение сути дела для того, чтобы избежать вреда, который они могут принести. Многие из нас, кому приходится отвечать на запросы или давать оценки изобретениям, знают, к каким недоразумениям может приводить, например, уверенность в непогрешимости геометрической оптики, покоящаяся на неправильном понимании полезного понятия геометрического луча. [35]
Например, преломление на доверхностях двояковыпуклой линзы приводит к тому, что луч света после прохождения линзы отклоняется от первоначального направления к ее оси. Понятие луча было связано с волновой природой света посредством его определения: луч является линией, касательная к которой в каждой точке совпадает по направлению с нормалью к фронту волны. [36]
Такой подход к рассмотрению процессов распространения звука в помещениях дает много ценного для проектирования помещений с хорошими акустическими свойствами и служит основой инженерной архитектурной акустики. Однако, как мы уже говорили ранее, понятие луча и использование чисто геометрических представлений при исследовании распространения волн справедливо лишь в определенных пределах. [37]
При правильном употреблении этих понятий они весьма полезны и могут очень облегчить и формулировку закономерностей и проведение расчетов. Но недоговоренность или неточность в пользовании такими понятиями может привести к самой главной опасности, с которой сопряжено преподавание: к образованию представлений, которые будут служить тормозом к дальнейшему более глубокому пониманию. Примером может служить пользование представлениями о магнитном полюсе или геометрическом луче. Употребление этих понятий, несомненно, ценно, и было бы нерационально отказываться от их использования. Однако необходимы сугубая осторожность и тщательное выяснение сути дела для того, чтобы избежать вреда, который они могут принести. Многие из нас, кому приходится отвечать на запросы или давать оценки изобретениям, знают, к каким недоразумениям может приводить, например, уверенность в непогрешимости геометрической оптики, покоящаяся на неправильном понимании полезного понятия геометрического луча. [38]
Понятно, что тщательный анализ экспериментов должен подтвердить подобные утверждения, если только на экспериментальные данные действительно влияет, как мы это считаем, указанная структура движения. Из приведенных нами утверждений следует невозможность последовательного истолкования понятий: положение электрона и траектория электрона; если все же попытаться сохранить эти понятия, то они неизбежно окажутся противоречивыми. Это противоречие настолько резко, что возникает сомнение, может ли вообще быть понята сущность движения в атоме с помощью пространственно-временной формы мышления. С философской точки зрения, я считаю решение вопроса в подобном духе равносильным полному поражению, так как мы в действительности не можем изменить своих методов мышления и все, что не познаваемо с помощью этих методов, не может быть понято вообще. Подобные случаи, возможно, существуют, но я не верю в то, что к ним относится и проблема структуры атома. С нашей точки зрения, нет никаких оснований для подобных сомнений, хотя, или лучше сказать потому, что их причина вполне понятна. Подобным образом мог бы также потерпеть крушение сторонник геометрической оптики, подходя в своих опытах к явлениям дифракции и используя понятие луча, оправданное макроскопической оптикой; этот оптик мог бы в конце концов тоже прийти к мысли, что законы геометрии неприменимы к явлениям дифракции, поскольку считаемые им прямыми и независимыми друг от друга световые лучи при этих явлениях каждый раз замечательным образом закручиваются в однородной среде и заметно влияют друг на друга. Я считаю, что здесь имеет место очень тесная аналогия. Даже для необъяснимых закручиваний в атоме эта аналогия сохраняет силу - вспомним о внемеханическом принуждении, придуманном для объяснения аномального эффекта Зеемана. [39]