 |
 |
 |
 |
1 «О возможной плотности светоносной среды и о механическом значении кубической мили солнечного света». Trans, of the Roy. Soc. of Edinburgh (1854), стр. 57.
Experimental Researches, серия XIX. {Настоящ. сборн., стр. 50}. Comptes Rendus(1856r., второг полугодие, стр. 529 и 1857 г., первое полугодие, стр. 1209).
* Ргос. of the Roy. Soc., июнь 1856 г. и июнь 1861 г.
зал, что среда должна иметь плотность, которую можно сравнить с плотностью грубой материи, и даже приписал этой плотности некоторый нижний предел.
6. Таким образом мы можем перенять как данное, выведенное из отрасли науки, независимой оттой с которой мы имеем дело,-существование всепроникающей среды, с небольшой, но реальной плотностью, могущей быть приведенной в движение и способной передавать движения от одной части к другой с большой, но не бесконечной, скоростью.
Поэтому отдельные части среды должны быть связаны между собою так, чтобы движение одной части зависело некоторым образом от движения остальных; в то же время эти связи должны обладать определенного рода упругостью, так как передача движения происходит не мгновенно, а требует времени.
Среда, таким образом, способна получать и сохранять энергию двух родов, а именно «активную» энергию, зависящую от движения ее частей, и «потенциальную», заключающуюся в работе, которую проделает среда, возвращаясь благодаря свой упругости из состояния смещения в прежнее состояние.
Распространение колебаний заключается в непрерывном превращении одной из форм этой энергии в другую попеременно, и в любой момент количество энергии во всей среде разделено на две равные части, так что половина является энергией движения и половина-энергией упругости.
7. Среда, имеющая такое строение, может быть способна и к другого рода движениям и смещениям, нежели те, которые вызывают явления света и тепла, и некоторые из них могут быть такого рода, что будут обнаружены нашими органами чувств вследствие вызываемых ими явлений.
8. Мы знаем теперь, что светоносная среда в некоторых случаях подвержена магнитному действию, ибо Фарадей открыл, что если плоско-поляризованный луч проходит через прозрачную диамагнитную среду в направлении линий магнитной силы, созданной находящимися поблизости магнитами или токами, то будет происходить вращение плоскости поляризации.
Это вращение всегда происходит в том направлении, в каком положительное электричество должно вращаться вокруг диамагнитного тела для того, чтобы произвести фактически имеющееся намагничивание поля.
Г. Вердэ [Verdet] сделал с тех пор открытие, что если диамагнитное тело заменить парамагнитным, например раствором треххлористого железа в эфире, то вращение происходит в противоположном направлении.
Однако профессор В. Томсон * указал, что никакое распределение сил, действующих между частями среды, единственным движением которой являются световые колебания, не является достаточным для объяснения этого явления, и что мы должны допустить существование в среде движения, зависящего от намагничивания, в дополнение к колебательному движению, составляющему свет.
Верно то, что магнитное вращение плоскости поляризации наблюдалось только в средах заметной плотности, но свойства магнитного поля не настолько сильно изменяются при замене одной среды на другую или на
Faraday, Experimental Researches, серия X!; М о s s о 11 i, Memorie. della Soc. Italiana (Moiena), том XXIV, часть 2, стр. 49.
пустоту, чтобы позволить нам предположить, что плотная среда производит какое-либо иное действие, чем просто изменение движения эфира. Поэтому мы имеем достаточные основания спросить, не может ли здесь иметь место движение эфирной среды, происходящее везде, где бы ни наблюдались магнитные явления, и мы имеем некоторое основание предположить, что это движение есть вращение, имеющее своей осью направление магнитной силы.
9. Мы можем теперь рассмотреть другое явление, наблюдаемое в элек-тро.магнитном поле. Когда тело движется поперек линий магнитной силы, оно испытывает то, что называют электродвижущей силой. Две крайние точки тела имеют тенденцию противоположно наэлектризоваться, а через тело стремится пройти электрический ток. Если электродвижущая сила достаточно велика и действует на определенные сложные тела, она разлагает их и заставляет одну из их компонент двигаться к одной оконечности тела, а другую - в противоположном направлении.
Мы наблюдаем здесь силу, вызывающую электрический ток несмотря на сопротивление, и наэлектризовывающую оконечности тела разноименным электричеством - состояние,котор ое поддерживается только действием электродвижущей силы и которое, как только сила перестает действовать, стремится, с равной и противопэлэжной силой, произвести в теле обратный ток и восстановить первоначальное электрическое состояние тела. Мы имеем здесь силу, которая, если она достаточно велика, разрывает на части химические соединения и уносит их компоненты в противоположных направлениях, в то время как их естественной тенденцией является соединение, причем соединение с силой, которая может создать электродвижущую силу в обратном направлении.
Таким образом, это сила, действующая на тело и вызванная его движением через электромагнитное поле, или изменениями, происходящими в самом этом поле. Результатом действия этой силы является либо создание тока и нагревание тела, либо разложение тела, или - если ни то ни другое невозможно, - приведение тела в состояние электрической поляризации- состояние напряжения, при котором противоположные концы тела разноименно наэлектризованы и от которого тело стремится освободиться как только возмущающая сила будет устранена.
10. В соответствии с теорией, которую я намереваюсь ниже объяснить, эта «электродвижущая сила» есть сила, вызываемая к действию во время передачи движения от одной части среды к другой, и именно с помощью этой силы движение одной части вызывает движение другой. Если электродвижущая сила действует на проводящую цепь, она создает ток, который, встречая сопротивление, приводит к постоянному превращению электрической энергии в теплоту, причем эта теплота не может быть снова превращена в форму электрической энергии путем какого-либо обращения процесса.
11. Но когда электродвижущая сила действует на диэлектрик, она вызывает состояние поляризации его частей, подобное распределению полярности частей массы железа, находящейся под влиянием магнита. Это состояние, подобно магнитной поляризации, можно описать как состояние, в котором каждая частица имеет на противоположном конце разноименные полюсы.
Мы можем себе представить, что в диэлектрике под действием электро-
Faraday, Experimental Researches, 1223-1250.
" Reports of British Association, 1859, стр. 248. и Reports of Committee of Board of Trade on Submarine Cables, стр. 136 и 464.
движущей силы электричество в каждой молекуле смещается таким образом, что одна часть диэлектрика становится заряженной положительным электричеством, а другая- отрицательным, но электричество остается полностью связанным с молекулой и не переходит от одной молекулы к другой. Результатом этого действия на всю массу диэлектрика является общее смещение электричества в определенном направлении. Это смещение не равносильно току, так как, достигнув определенной величины, оно остается постоянным, но оно является началом тока и его изменения образуют токи в положительном и отрицательном направлении, в соответствии с тем, увеличивается ли или уменьшается смещение. Внутри диэлектрика нет признаков электризации, потому что электризация поверхности любой молекулы нейтрализуется противоположной электризацией поверхности соприкасающихся с ней молекул, но на граничной поверхности диэлектрика, где электризация не нейтрализуется, мы наблюдаем явления, которые указывают на наличие положительной или отрицательной электризации.
Отношение между электродвижущей силой и величиной электрического смещения, которое она производит, зависит отприроды диэлектрика, причем одна и та же электродвижущая сила производит обычно большее электрическое смещение в твердых диэлектриках, как стекло или сера, нежели в воздухе.
12. Здесь, таким образом, мы находим другое действие электродвижущей силы, а именно электрическое смещение, которое, согласно нашей теории, является видом упругой податливости действию силы, подобной той, какая имеет место в сооружениях и машинах вследствие несовершенной жесткости связей.
13. Практическое исследование индуктивной емкости диэлектриков осложнено ввиду наличия двух мешающих явлений. Первое-проводимость диэлектрика, которая, хотя и чрезвычайно мала во многих случаях, но все же не совсем неощутима. Второе -это явление, называемое электрической абсорбцией, в силу которой, когда диэлектрик подвергается действию электродвижущей силы, электрическое смещение постепенно увеличивается, а когда электродвижущая сила перестает действовать, диэлектрик не возвращается мгновенно в свое первоначальное состояние, а разряжается только частично. Предоставленный самому себе диэлектрик постепенно электризует свою поверхность, в то время как внутри он постепенно деполяризуется. Почти все твердые диэлектрики обнаруживают это явление, которое создает остаточный заряд в лейденской банке и некоторые явления в электрических кабелях, описанные г-ном Ф. Дженкином [F. JenkinJ.
14. Мы имеем здесь два вида податливости идеального диэлектрика, который мы сравнили с идеально упругим телом. Податливость, обусловленная проводимостью, может быть сравнена с податливостью вязкой жидкости (т. е. жидкости, имеющей большое внутреннее трение), или мягкого тела, в котором малейшая сила вызывает постоянное изменение формы, увеличивающееся со временем, в течение которого действует сила. Податливость, обусловленная электрической абсорбцией, можно сравнить с податливостью пористого упругого тела, содержащего в своих полостях густую [thick] жидкость. Такое тело, будучи подвергнуто давлению, сжимается постепенно вследствие постепенной деформации густой жидкости.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 [ 21 ] 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156