Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5 | Следующая страница реферата

2. Физическая интерпретация преобразования

В наших предшествующих исследованиях (например, [2], [3] и других) мы выяснили физический смысл преобразований Лоренца. Его можно распространить на любое преобразование найденного выше класса. Напомним:

Системы отсчета K и K', связываемые преобразованием (1.2) этого класса, равноправны для электромагнитных волн, описываемых уравнениями Максвелла.

Время во всех инерциальных системах едино.

Пространство является общим и евклидовым для всех инерциальных систем отсчета.

Никаких изменений пространства и времени при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую не происходит.

Скорость света во всех инерциальных системах отсчета одинакова (принцип Галилея-Пуанкаре [2]).

Преобразование (1.2) описывает наблюдаемые в неподвижной системе отсчета процессы и явления, которые протекают в движущейся системе отсчета. Информация, доставляемая нам световыми лучами, может иметь искажения из-за эффекта Доплера и искажения фронта светового потока.

Рассмотрим некоторые явления, связанные с переходом из одной инерциальной системы отсчета в другую.

Изменение длины движущейся линейки

Пусть в K' имеется линейка длиной Δx', ориентированная вдоль вектора скорости относительного движения систем отсчета K и K'. Величина Δx' есть истинная (действительная) длина линейки. В системе K мы будем видеть (измерять) другую «длину» движущейся линейки. Новая длина будет зависеть от следующих величин: f(V/c) и θ. Угол θ образован вектором скорости относительного движения V и вектором скорости света, идущего от движущейся линейки к неподвижному наблюдателю в системе отсчета наблюдателя.

Δx = Δx' / [(1 + f 2)1/2 – f∙cos θ].

(2.1)

Отсюда следует, что существует угол наблюдения θ0 (критический угол), при котором мы измерим истинную длину движущейся линейки.

Δx = Δx' при θ0 = arccos [(1 + f 2)1/2 – 1) / f].

При θθ0 – короче. Это обусловлено величиной искажения фронта волны. Интересно отметить, что этот критический угол θ0 получается при условии, что θ0=π–θ'.

Эффект Доплера

Пусть в системе K' имеется генератор, излучающий монохроматический свет с частотой ω0. В системе K мы будем измерять другую частоту (интервалы времени):

ω = ω0 / [(1 + f 2) – f∙cos θ].

(2.2)

Как и в предыдущем случае эффект Доплера отсутствует (ω=ω0) при угле наблюдения θ=θ0.

3. Кажущаяся и истинная скорость света

Относительную скорость движения инерциальных систем можно измерить разными способами.

Первый способ

Он рассмотрен в [2]. В системе K' имеется неподвижный источник, который излучает короткие световые импульсы через равные интервалы времени ΔT'. В системе K мы будем видеть траекторию, «разделенную» этими вспышками на равные интервалы времени Δx, которые покоятся в системе K. Измеряя интервал времени между вспышками ΔT, в системе K можно определить наблюдаемую (или кажущуюся) скорость движения инерциальных систем. «Кажущейся» мы называем эту скорость потому, что мы наблюдаем в системе K «искаженный» движением интервал времени ΔT. Эта скорость будет зависеть от угла наблюдения θ.

Второй способ

Мы можем разместить линейку длиной Δx' в системе K', ориентированную вдоль скорости относительного движения инерциальных систем. В системе K траекторией движения будет прямая линия, на которой мы зафиксируем неподвижную точку. Измеряя время ΔT, за которое линейка проходит эту точку, можно вычислить кажущуюся скорость движения. «Кажущейся» мы называем эту скорость потому, что мы наблюдаем в системе K «искаженную» движением длину отрезка Δx. Эта скорость будет также зависеть от угла наблюдения θ.

Независимо от способа измерения имеют место следующие выражения для этой скорости:

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: способ изложения, изложение по русскому 9 класс.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5 | Следующая страница реферата