Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 48
 
djvu / html
 

510
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
и построения его развёрнутой электромагнитной теории принадлежит Максвеллу.
Электромагнитная теория света, означавшая слияние оптики с учением об Э., позволила связать между собой характеристики оптич. и электрич. свойств вещества (показатель преломления и диэлектрич. проницаемость), ликвидировала затруднения, с к-рыми сталкивалась прежняя механическая волновая теория в вопросе об отражении света,и уничтожила двойственность эфира: упругий эфир механической волновой теории оказался тождественным с электромагнитным эфиром Фарадея—Максвелла. Однако, несмотря на все эти достижения теории Максвелла, она отнюдь не получила немедленного признания, что объясняется господствующей ролью механицизма в естествознании того времени.
Хотя сам Максвелл при построении своей теории и пользовался механич. моделями эфира (вращающиеся диски, механич. зацепления и т. п.), но для него эти модели имели скорее вспомогательное значение — они служили средством нащупывания правильных закономерностей. Между тем тогдашние учёные продолжали твёрдо придерживаться убеждения, что истинное объяснение любого явления достигается лишь тогда, когда его удаётся свести к механике. Ещё долгие годы после Максвелла продолжались упорные попытки многих выдающихся физиков [австр. учёный Л. Больцман, У. Томсон (Кельвин) и др.] свести электромагнетизм к механике эфира, создавая всевозможные механич. его модели, наделяя механич. свойствами силовые линии и т. п. В числе других важных факторов, к-рые привели физику в конце 19 в. к преодолению этих «ньютоновских рамок» (А. Эйнштейн), сыграли большую роль как полная безуспешность и безнадёжность всех указанных попыток, так и окончательное торжество максвелловской теории электромагнитного поля со всем её специфлч. своеобразием. Решающее подтверждение этой теории принесли классич. опыты Г. Герца (1886—89).
Опираясь на максвелловекую теорию, Герц выяснил теоретически и сумел осуществить экспериментально совокупность условий, необходимых для повышения интенсивности излучения электромагнитных волн (см.), — достаточно высокие частоты электрич. колебаний и открытая электрич. цепь (вибратор) в качестве излучателя. Он получил эти волны (первоначально длиной ок.6 м, а в дальнейшем 60 см), доказав тем самым их реальное существование, и детально исследовал их свойства, полностью подтвердив правильность всех более частных следствий теории Максвелла. Концепция электромагнитного поля прочно утвердилась в учении об Э.
Многочисленные повторения и вариации опытов Герца постепенно всё шире охватывали шкалу длин волн, получаемых при помощи колебательного искрового разряда. В 1895 русский учёный П. Н. Лебедев, пользуясь чрезвычайно маленькими вибраторами, сумел возбудить волны длиной в 6 мм, на к-рых он вновь воспроизвёл все «оптические» явления: отражение и образование стоячих волн, преломление и дисперсию, интерференцию и диффракцию, а также двойное преломление. Полное смыкание электрич. спектра с тепловым, т. е. с инфракрасными волнами, излучаемыми нагретыми телами, было достигнуто в 1922 советским физиком А. А. Глаголевой-Аркадьевой, получившей при помощи «массового излучателя» — прибора, в к-ром вибраторами являются мелкие металлич. опилки, — волны длиной 0,35 мм.
Выдающиеся результаты Герца послужили стимулом и к постановке вопроса о практич. использо-
вании электромагнитных волн для целей связи. Своё решение, составившее эпоху в техническом и культурном прогрессе, эта задача получила в 1895 в результате изобретения радио русским учёным А. С. Поповым.
Принципиальным моментом для развития всей концепции электромагнитного поля было введённое уже Максвеллом представление о пространственной локализации энергии в самом поле. Общая формулировка закона сохранения и движения энергии в сплошной среде была дана русским учёным Н. А.Умовым еще в 1874. Независимо понятие потока энергии в электромагнитном поле ввёл англ, учёный Дж. Пойнтинг (1884), к-рый доказал в качестве следствия уравнений Максвелла общую теорему, выражающую закон сохранения и движения энергии в электромагнитном поле (теорема Пойнтинга). В дальнейшем на электромагнитное поле были с успехом распространены также понятие массы и законы сохранения импульса и момента количества движения (нем. учёный М. Абрагам, 1903). Импульс электромагнитной и, в частности, световой волны проявляется как давление, оказываемое волной на тело, на к-рое она падает. Существование давления света (см.) было доказано опытами Лебедева (1899).
Применимость к электромагнитному полю дина-мич. понятий (масса, энергия, импульс) в известной мере подготавливала физику к радикальному пересмотру представлений Фарадея и Максвелла о поле как о состоянии нек-рой особой среды (эфира). Этот пересмотр сделался неизбежным после того, как теория относительности (см. Относительности теория) вскрыла необходимость отказа от какого бы то ни было пространственно локализуемого эфира. Формирование современных воззрений на электромагнитное поле и на физич. поля вообще как на такую форму материи, в к-рой на первый план выступают свойства непрерывности в пространстве и во времени, несомненно было облегчено предшествующими достижениями динамики поля.
IV. Классическая электронная теория.
В конце 19 в. начался новый этап в развитии учения об Э., непосредственно опиравшийся на ряд важнейших экспериментальных открытий, но подготовленный как максвелловской электродинамикой, так и успехами кинетич. теории вещества. Содержание этого нового этапа, именуемого классической электронной теорией (см.)и связанного, в первую очередь, с именем Г. Лоренца, характеризуется, с одной стороны, установлением атомизма Э., а с другой—развитием учения об электрич. строении вещества.
Еще в те времена, когда господствовало представление об Э. как об особого рода невесомой жидкости (флюиде), было известно, что появление заряда любого знака (напр., при электризации трением) всегда сопровождается одновременным появлением равного заряда противоположного знака. Т. о., общая сумма электрич. зарядов, взятых с надлежащими знаками, всегда остаётся неизменной. В фарадей-максвелловской электродинамике центр внимания переносится с электрич. зарядов на электромагнитное поле. Сам Максвелл нигде определённо не высказывается о природе электрич. зарядов и их связи с веществом, хотя о существовании такой связи, и притом самой тесной и глубокой, свидетельствовали уже законы электролиза, открытые Фарадеем. Для теории поля как таковой достаточно было формальной трактовки зарядов как «особых точек» поля, узлов электрических силовых линий. Развитие атомистической теории вещества возродило в последней

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670


Большая Советская Энциклопедия Второе издание