 |
 |
 |
 |
Часть VI ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ТЕОРИЯ СВЕТА
91. В начале этой статьи мы воспользовались оптической гипотезой об упругой среде, через которую распространяются колебания света, для того чтобы показать,что мы имеем полное основание искать в той же среде причину и других явлений, наравне со световыми явлениями. Мы исследовали затем электромагнитные явления и искали им объяснения в свойствах поля, окружающего наэлектризованные и намагниченные тела. Таким путем мы пришли к определенным уравнениям, выражающим определенные свойства электромагнитного поля. Теперь мы продолжим исследование для того, чтобы установить, достаточны ли эти свойства того, что составляет сущность электромагнитного поля, выведенные из одних лишь электромагнитных явлений, для объяснения прохождения света через ту же субстанцию.
92. Предположим, что плоская волна, направляющими косинусами которой являются /, т, п, проходит через поле со скоростью V. Тогда все электромагнитные функции будут функциями от
wlx + my + nz - Vt.
Уравнения Магнитной Силы будут тогда
dH dG
fia = m---n-7- .
dw dw
" dw dw -d-"d-
старым теориям она находится в наэлектризованных телах, цепях, проводящих ток, и магнитах, в форме неизвестного качества, называемого потенциальной энергией, или способности производить определенные действия на расстоянии. По нашей теории она находится в электромагнитном поле, в пространстве, окружающем наэлектризованные и намагниченные тела, равно как и в самих телах, и существует в двух различных формах, которые могут быть описаны без гипотез как магнитная поляризация и электрическая поляризация, или, в соответствии с весьма вероятной гипотезой, как движение и напряжение одной и той же среды.
75. Выводы, к которым я пришел в настоящей статье, независимы от этой гипотезы, так как они были сделаны на основе опытных данных троякого рода:
1. Индукция электрических токов в результате усиления или ослабления соседних токов в соответствии с изменениями в Jи-rнияx силы, проходящих через цепь.
2. Распределение магнитной интенсивности в соответствии с изменениями магнитного потенциала.
3. Индукция (или влияние) статического электричества через диэлектрики.
Теперь мы можем перейти к выводу из этих положений существования и законов механических сил, действующих на электрические токи, магниты и наэлектризованные тела, помещенные в электромагнитном поле.
Если мы умножим эти уравнения соответственно на 1,т, пи сложим, то мы найдем
Z[j.a-l-mu,B-l-nfA-f = 0. (62)
Это показывает, что направление намагничения должно лежать в плоскости волны.
93. Если мы объединим уравнения Магнитной Силы (Б) с уравнениями Электрических Токов (С) и положим для краткости
dF dO dH , л. - I
d+dy + lJ " dx + dy-d- I
-V=G. | ||
47г[аг | dj dz |
(63)
(64)
Если среда в поле является идеальным диэлектриком, то истинной проводимости не будет и токи р, q. г будут только изменениями электрического смещения, или, согласно уравнениям Полных Токов (А),
(65)
dt
(7 = --
dt
dt
Но эти электрические смещения вызываются электродвижущими силами, и по уравнению Электрической Упругости {Е)
P = kt, Q = kg, R = kh. (66)
Эти электродвижущие силы вызваны изменениями либо электромагнитных, либо электростатических функций, так как движения проводников в поле нет; таким образом, уравнения электродвижущей силы (D) будут
p dF d di dx
rit dy
dt dH dt
d dz
(67)
94. Объединяя эти уравнения, мы получаем следующие: .(g-)+4(-+flf)-0.1
Если мы продиференцируем третье из этих уравнений по у, а второе по Z и вычтем, то / и ф исчезнут, и, учтя уравнения (Б) магнитной силы, мы
Г68)
сможем написать результаты в виде:
6 Ив предистории радио
95. Если мы примем, что с, р, у являются функциями lx-\-my+nz~Vt, то первое уравнение примет вид
Другие уравнения дадут то же значение для V, так что волна будет в любом направлении распространяться со скоростью V.
Эта волна целиком состоит из магнитных возмущений, причем направление намагничения будет лежать в плоскости волны. Никакое магнитное возмущение, у которого направление намагничения не лежит в плоскости волны, вообще не может распространяться как плоская волна.
Таким образом, магнитные возмущения, распространяющиеся в электромагнитном поле, совпадают со светом в том отношении, что в любой точке они поперечны к направлению распространения; такие волны могут обладать всеми свойствами поляризованного света.
96. Единственной средой, в которой производились опыты для определения значения к, является воздух, в котором jj. = 1, и, таким образом, согласно уравнению (46),
V = v. (72)
Из электромагнитных опытов, проведенных гг. Вебером и Кольрау-шем*
v = 310 740 000 м/сек,
есть число электростатических единиц в одной электромагнитной единице электричества, и это, в соответствии с нашим результатом, должно быть равно скорости света в воздухе или пустоте. Скорость света в воздухе, по опытам г. Физо, равна
V=314 858 ООО,
а по наиболее точным опытам г. Фуко [Foucault]"
V = 298 ООО ООО.
Скорость света в пространстве, окружающем землю, выведенная из коэфициента аберрации и найденного значения радиуса земной орбиты, есть
К = 308 ООО ООО.
97. Таким образом, скорость света, полученная из опытов, достаточно хорошо совпадает со значением v, выведенным из единственной имеющейся пока серии опытов. Значение v было найдено путем измерения электродвижущей силы, которой был заряжен конденсатор определенной емкости, разряжавшийся затем через гальванометр с тем, чтобы измерить количест-
* Leipzig Transactions, том V (1857), стр. 260, или Pogg. Ann., авг. 1856, стр. 10. { Настоящий сборн., стр. 209 } .
" Comptes Rendiis, том XXIX (1849). стр. 90. » Ibid., том IV (1862), стр. 501, 792.
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