Первый на опыте обнаружил существование магнитного поля тока смещения (опыт Эйхенвальда).

Гершель Фридрих Вильям Вильгельм (1738-1822) – английский, немецкий астроном и физик. Родился в Ганновере в семье музыканта. Вначале пошел по стопам отца и начал работать гобоистом в оркестре. В 1757г., переехав в Англию, где вначале добывал средства к существованию уроками музыки и исполнительской деятельностью.

Увлечение теорией музыки, музыкальной гармонией привело его к занятиям математикой, от нее он перешел к астрономии. С 1773г., когда он самостоятельно изготовил зеркало для телескопа-рефлектора, начинается плодотворная работа Гершеля-астронома. Он был избран в члены Лондонского королевского общества, В 1782г. король Георг III назначил его королевским астрономом.

Достижениям Гершеля во многом способствовала помощь его сестры Каролины - первой женщины-астронома. Увлечение астрономией стало фамильным в семье Гершелей. Его сын Джон стал астрономом с мировым именем. Вклад в астрономию очень велик: Открытие Урана (1781), двух спутников Сатурна (1789), измерение периода вращения Сатурна и его колец (1790). Открытие более 2500 туманностей...

В 1800г. открыл инфракрасное излучение, исследуя зависимость степени нагрева от цвета в спектре призмы. Занимаясь изучением солнца, Гершель искал способ уменьшения нагрева инструмента, с помощью которого велись наблюдения. С этой целью Гершель помещал термометры во все видимые зоны дисперсионного спектра, полученного с помощью призмы. Он обнаружил, что максимум тепла, регистрируемого в визуальной части спектра принадлежит красному цвету и абсолютный максимум находится за пределами (но в непосредственной близи) зоны красного цвета, за пределами видимого спектра.

Волластон Уильям Хайд (1766-1828) -английский ученый. Окончил Кембриджский университет (1788), в 1793г. получил диплом доктора медицины. Работы относятся к оптике, электричеству, астрономии, химии, минералогии, кристаллографии.

В 1801г. открыл ультрафиолетовые лучи (независимо от Риттера), в 1802 - химическое действие электрического тока. В 1802г. обратил внимание на темные линии в спектре солнца. В 1803г. - палладий, в 1804 - родий.

Рентген Вильгельм Конрад (1845 – 1923) –немецкий физик экспериментатор. Окончил Цюрихский политехникум (1868). Работал профессором ряда немецких университетов (Страбургском, Гиссене, Вюрцбургском, Мюнхенском), был ректором Вюрцбургского ун-та, директором физического института в Мюнхене. В 1885 г. открыл магнитное поле диэлектрика, движущегося в электрическом поле. В 1895 г. открыл и исследовал Х – лучи (рентгеновские лучи). За открытие этих лучей в 1901 г. ему первому среди физиков была присуждена Нобелевская премия.

Лоренц Хендрик Антон (1853-1928) - нидерландский физик-теоретик, создатель классической электронной теории, член Нидерландской АН.

В 1892г. (независимо от Фитцджеральда) выдвинул гипотезу о сокращении размеров тел в направлении их движения. В 1895г. статья "Электромагнитные явления в системах, движущихся с произвольной скоростью, несколько меньшей скорости света". (вторую по физике после К. Рентгена в 1901г.).

Гипотеза Лоренца - эфир неподвижен!

Г.Герц - вместе с эфиром двигаются поляризационные заряды.

Лоренц создал в 1880-1909г.г. классическую электронную теорию. Ввел силу, действующую на движущийся в электромагнитном поле заряд (сила Лоренца).

Предсказал расщепление спектральных линий в магнитном поле. После открытия П. Зееманом эффекта расщепления спектральной линии в магнитном поле на 3 линии (1896г.) дал теорию эффекта (1897г.). В 1902г. - вместе с П. Зееманом получил Нобелевскую премию.

СКОРОСТЬ СВЕТА ПРОБЛЕМА ЭФИРА.

Олаф (Оле) Ремер (1644 – 1710) родился в местечке Ааргузе в Ютландии 25 сентября 1644 г. в семье не очень удачливого купца. Начальное образование мальчик получил в местной соборной школе, а с 1662 г. продолжил учебу в Копенгагенском университете. Сначала он изучал медицину, а затем стал учеником Эразма Бартолина, под руководством которого занялся физикой и астрономией. Отношения ученика и учителя были весьма близкими: Оле жил в доме Бартолина, а через некоторое время стал его зятем.

В 1671 г. переезжает во Францию для работы в Парижской обсерватории. После переезда в Париж, кроме непосредственных обязанностей сотрудника обсерватории, на него возлагается еще одно ответственное поручение - обучение математике наследника французского престола. Но этим не ограничивается деятельность Ремера. В Париже он занимается разнообразными инженерными проблемами, в частности, участвует в устройстве фонтанов в Версале и Марли. В области астрономии получают известность изобретенные им планисферы - модели, с помощью которых можно было проследить за движением одного небесного тела вокруг другого; планисфера Юпитера сыграла значительную роль в определении нерегулярностей в видимых движениях спутников Юпитера. Для измерения угловых расстояний между близкими небесными объектами Ремер усовершенствовал микрометр.

По своим качествам этот микрометр настолько превосходил использовавшиеся до этого измерители малых смещений, что очень скоро стал общеупотребительным. Одним словом, в Париже Ремер сразу приступил к активной научной работе.

Проанализировав результаты многолетних наблюдений, датский астроном в сентябре 1676 г. выступил перед членами Парижской Академии наук с докладом, в котором предсказал, что затмение первого спутника Юпитера, которое должно было по расчетам произойти 9 ноября того же года в 5 ч. 25 мин. 45 с., в действительности будет наблюдаться на десять минут позже. Это запаздывание он объяснил конечностью скорости распространения света: по мнению Ремера, свету необходимо около 22 минут, чтобы пройти расстояние, равное диаметру земной орбиты. Наблюдение ноябрьского затмения блестяще подтвердило предсказание ученого. Это дало ему возможность выступить 21 ноября того же года с докладом о своих наблюдениях и выводах из них. В декабре изложение доклада было напечатано в <Журнале ученых> - первом в истории периодическом научном издании, выходившем в Париже. Летом 1677 г. перевод работы Ремера был опубликован в <Философских трудах> Лондонского Королевского общества.

Ремер был осторожен. В первом сообщении о своем открытии он вообще не привел конкретного значения скорости света. Эта осторожность была вполне оправдана, поскольку в то время диаметр земной орбиты был определен лишь приближенно. Величина с = 214000 км / с, которую часто приводят как скорость света, вычисленную Ремером, есть не что иное, как результат более поздних оценок, выполненных на основе сохранившихся наблюдений Ремера. У нас нет никаких оснований сетовать на погрешность первого определения скорости света, поскольку главная - доказательство ее конечности - была достигнута!

Будучи сотрудником Кассини (Кассини Джовани Доминико (Жан Доминик 1625 - 1712), он неизбежно занялся решением задач, интересовавших руководителя обсерватории. Одной из таких задач, как мы помним, было составление таблиц движения спутников Юпитера.

Проблемой движения спутников Юпитера интересовался не только Кассини, но и его племянник Ж.Ф. Маральди. Именно Маральди ввел в научный обиход термин <неравенство>, обозначавший какое-либо отклонение видимого движения планет от периодичности. Именно он различал <первое неравенство>, являвшееся следствием эллиптичности орбиты планеты, и <второе неравенство>, которое обусловлено тем, что наблюдение ведется не с Солнца, а с Земли. Пользуясь этой классификацией, Кассини в августе 1675 г. высказал предположение, что <второе неравенство (в движении первого спутника Юпитера) может быть обусловлено тем, что свету требуется некоторое время, чтобы дойти от спутника до нас, и ему требуется от десяти до одиннадцати минут, чтобы пройти расстояние, равное половине диаметра земной орбиты>. Так что же, загадка скорости света была разгадана? Но тогда причем здесь Ремер? Вопросы вполне справедливые, они не раз возникали у историков науки. Гипотеза Кассини не привлекла внимание ученых. Кассини по отношению к собственной идее проявил беспринципность, которая, следует отметить, была характерной для всей его научной деятельности. По иронии судьбы глава одной из крупнейших обсерваторий мира по всем важнейшим астрономическим вопросам того времени придерживался ошибочных взглядов. Кассини не настаивал на своей (правильной!) гипотезе. Более того, когда Ремер подтвердил ее наблюдениями и расчетом, Кассини от нее отказался и стал одним из самых упорных противников Ремера. Такой ход событий позволяет предположить, что замечание Кассини было более или менее случайным, а гипотеза - лишь одной из многих, приходивших ему в голову. Нахождение Ремера во Франции осложнялось двумя факторами. Во-первых, он не был формально членом Парижской Академии наук (он стал ее иностранным членом лишь в 1699 г., в один год с Ньютоном). Во-вторых, Ремер был протестантом. Его пребывание в католической Франции терпели, пока действовал так называемый Нантский эдикт, подписанный королем Франции Генрихом IV в 1598 г. и регламентировавший взаимоотношения протестантов и католиков. В конце 70-х годов XVII века политическая и религиозная обстановка во Франции стала меняться, вследствие чего положение ученых-протестантов перестало быть прочным, и они стали покидать страну. Даже такому выдающемуся ученому, как Гюйгенс, одному из первых членов Парижской Академии наук и ее фактическому руководителю, пришлось уехать на родину, в Голландию. Ремер не стал дожидаться отмены Нантского эдикта (1685 г.) и в 1681 г. вернулся в Копенгаген, где ему давно предлагали кафедру математики и звание профессора столичного университета. В дальнейшем судьба Ремера складывалась весьма необычно.

Вскоре после возвращения ученого на родину (1681 г.) датский король Христиан V назначил его королевским астрономом. Благодаря этому Ремер получил возможность пользоваться обсерваторией, располагавшейся в Круглой башне и основанной в первой половине XVII в. Король вскоре понял, насколько сведущий в технике человек находится у него на службе, и на Ремера посыпался поток назначений. По поручению короля он выполнял множество поручений инженерного характера (был смотрителем дорог королевства, занимался вопросами строительства портов и т.д.).

Но Ремер был не только прекрасным астрономом и инженером, он, по-видимому, обладал незаурядными организаторскими способностями. Он разработал новую систему налогообложения, работал в нескольких государственных ведомствах, в том числе был мэром Копенгагена в 1705 г. Видимо, благодаря этим способностям Фредерик IV, сменивший на датском престоле короля Христиана V, сделал Ремера сенатором, а затем и главой Государственного совета. Кажется, что в таких условиях просто некогда было заниматься наукой. Но нет, живя на родине, Ремер ничуть не ослабил своей научной активности. Более того, он даже расширил сферу ее применения.

После смерти Ремера в его личной обсерватории было найдено 54 изобретенных им инструментов. Важнейшими из них по праву считаются пассажный инструмент и меридианный круг - приборы, используемые для астрономических наблюдений и в наши дни. За изобретательский талант Ремера справедливо прозвали <северным Архимедом>. Авторитет Ремера в деле организации астрономических наблюдений был столь велик, что сам Лейбниц обращался к нему за советами по вопросу устройства обсерватории.

О результатах астрономических наблюдений Ремера, сделанных в Дании, известно мало - большая часть его записей сгорела во время пожара в 1728 г.. Такая судьба наследия Ремера тем более достойна сожаления, так как по некоторым оценкам объем проведенных им наблюдений не уступал объему наблюдений Тихо Браге, но наверняка они были выполнены с гораздо большей точностью. Та ничтожная часть записей Ремера, которую удалось спасти при пожаре его преданному ученику Питеру Горребу, была обработана немецкими астрономами в середине XIX в. что позволило определить положение более 1000 звезд. Это лишний раз свидетельствует о значимости наблюдений выдающегося датского астронома. Не зря его имя занесено на карту Луны.

Ремер умер 19 сентября 1710 г., так и не дождавшись подтверждения открытия, обессмертившего его имя.

Арман Ипполит Луи Физо (1819-1896) - французский физик, член Парижской академии (1860), президент (1878г.). Родился в Париже, в семье профессора медицины. Получил хорошее начальное образование и, мечтая пойти по стопам отца, поступил на медицинский факультет университета. Однако из-за болезни ему пришлось прервать учебу и уехать из столицы; когда же он снова вернулся в Париж, он стал заниматься физикой. Слушал лекции в Коллеж де Франс, следил за лекциями в политехнической школе, но наибольшее значение для Физо имела учеба в Парижской обсерватории под руководством Ф. Араго.

В 1848 независимо от Доплера сформулировал идею зависимости длины волны от скорости источника света.

В 1851г. Физо провел серию опытов по исследованию распространения света в движущейся воде. Отношение скорости света в воде к скорости света в воздухе = 3/4; скорость света в воздухе = 298000 ± 500 км/сек.

Жан Бернард Леон Фуко (1819-1868) - французский физик-экспериментатор, член Парижской академии (1865).Родился в Париже в семье книгоиздателя. Вследствие слабого здоровья получил домашнее начальное образование. С детства проявились склонности к изобретательству и тонкому ручному труду. Начал изучать хирургию, но оказалось, что не переносит вида крови. Более приемлемыми для Фуко оказались исследования в области клинической медицины. Кроме того, в течение ряда лет активно занимался журналистикой, выступая в качестве научного обозревателя одной из парижских газет.

Интерес Фуко к фотографии (дагерротипия) свел его с И. Физо. Вместе они провели ряд оптических исследований, наиболее известное из которых - наблюдение интерференции света при больших разностях хода. В 1844-47г.г. обнаружили фраунгоферовы линии в инфракрасной области. Через некоторое время от сотрудничества Фуко и Физо перешли к творческому соревнованию. Физо с помощью вращающегося зубчатого колеса первым добился успеха в измерении скорости света (1849),

Альберт Абрахам Майкельсон (1852-1931) - американский физик, член Национальной АН (1888г.). Измерения скорости света (1878-82г.г.) и (1924-26г.г.); 299796 +- 4 км/сек.

Изобрел интерферометр Майкельсона. Опыт Майкельсона и Морли в 1887г. Исследование открытой им тонкой структуры спектральных линий (1891г.). Доказал при помощи оптического метода вращение Земли и определил (1925г.) скорость ее вращения. 1907г. - Нобелевская премия.

В 1887 г. Майкельсон отправляет в тот же журнал статью под названием: «О методе использования длины волны света натрия в качестве естественного и практического эталона длины». В 1893 году Майкельсон объявил, что 1 553 163,5 длины волны красной линии кадмия равны по длине севрскому платино-иридиевому бруску, принятому в то время за эталон метра. Возможная ошибка в измерении не могла превышать одной десятимиллионной! Величина, обратная найденному Майкельсоном числу, была принята Седьмой генеральной международной конференцией по мерам и весам в качестве нового первичного эталона длины.

В 1907 году шведская Академия присудила Майкельсону Нобелевскую премию за труды в области физики. Он был первым американским ученым, на долю которого выпала подобная честь. Шведская Академия отметила его не за знаменитый опыт с эфиром, ибо теория относительности, созданная Эйнштейном и опубликованная лишь за два года до этого, все еще подвергалась сомнениям. В решении Нобелевского комитета говорилось о "методах осуществления точных измерений", разработанных Майкельсоном и проведенных им "исследованиях в области спектроскопии".

ЭНЕРГИЯ, СОХРАНЕНИЕ, ОБРАЗНЫЕ ЗАКОНЫ ТОКА

Механика: кинетическая энергия, второй з-н Ньютона – з-н сохранения.

Работа.

Потенциальная энергия – полный закон cохранения в механике.

Силы трения – рассеяние энергии – диссипативные силы.

Закон сохранения заряда. Заряды положительные и отрицательные. Макроскопические тела состоят из атомов. Атомы нейтральные!

Чтобы наблюдать взаимодействие зарядов - заряды нужно разделить!

Электростатические машины и конденсаторы.

Ток - направленный поток зарядов. Аналог – поток жидкости. Первые опыты – разряд конденсатора. Чтобы жидкость начала течь, нужна разность уровней жидкости. Разделяя заряды, которые притягиваются друг к другу (з-н Кулона), нужно совершить некоторую работу. Эта работа внешних сил, внешнего воздействия по отношению к зарядам. В результате можно описать систему разделенных зарядов как систему, обладающую потенциальной энергией – потенциальная энергия, отнесенная к единице заряда – V – разность потенциалов.

Ток - направленный поток зарядов. Сила тока – количество зарядов, проходящих через сечение проводника (I). Как в жидкости – чем больше перепад уровней, тем быстрее течет жидкость. Аналог: чем больше разность потенциалов, тем больше ток, т.е. I ~ V или V = IR, где R – характеристика процесса препятствующего направленному движению зарядов – характеристика рассеяния энергии, диссипативного процесса. R – сопротивление проводника.

На этом «языке» вольтов столб – постоянная машина разделения зарядов, т.е. постоянно совершающая работу. В данном случае работа совершается за счет неэлектростатических, возможно, химических процессов. Именно эти процессы приводят к разделению зарядов, создавая напряжение на контактах источника - разность потенциалов в электрической сети. Так работают современные батарейки. Востанавливемые источники напряжения аккумуляторы. Проблема создания легких, емких аккумуляторов! Характеристику создаваемого источником напряжения традиционно называют – электродвижущей силой источника (ЭДС).

Если в какой-то точке линейный проводник разделяется на два (три и т.д.), то число зарядов в единицу времени в базовом проводнике, исходя из закона сохранения заряда, равно сумме числа зарядов в единицу времени, протекающих в проводниках, на которые разделяется базовый проводник. Т.е. I₀ = i₁ + i₂ + … Справедливо и обратное утверждение:

Σ i_k = I₀

Продолжая такие рассуждения, можно показать, что напряжение на параллельных участках замкнутой электрической цепи равны. Так обосновываются правила Кирхгофа для электрической цепи.

Фарадей, открыв з-н электромагнитной индукции, открыл новый, электродинамический способ получения ЭДС.

Дата добавления: 2015-08-09