Страница:БСЭ-1 Том 50. Ручное огнестрельное оружие - Серицит (1944).pdf/228

Эта страница не была вычитана

питый закон об отношении лучёпоглощательной и лучеиспускательной способности тел.

Этот закон лёг в основу термодинамики лучистой энергии.

В 1874 Аббе (1840—1905) развил теорию микроскопа и доказал, что разрешающая способность микроскопа (т. е. способность различать при его помощи мелкие объекты) имеет предел, обусловленный волновой природой С.

Эти работы положили начало теории разрешающей способности оптич. приборов. Фундаментальные исследования в этой области были произведены Рейлеем (см.) (1842—1910), к-рый, в частности, дал теорию разрешающей способности спектроскопов (1879). В 1882 Кирхгоф дал строгую математич. формулировку принципа Гюйгенса — Френеля, к-рая устранила некоторые недостатки данного принципа, имевшиеся в формулировке Френеля. Формулировка Кирхгофа, называемая теперь теоремой Кирхгофа, и в наст, время является основой теории диффракции. Особенно большие практич. успехи волновой теории С, связаны с именем знаменитого амер, физика Майкельсона (1852—1931). Ему удалось осуществить идею измерений эталона метра в длинах световых волн (1894). С тех пор длины световых волн являются эталонами длины в технике точных линейных измерений. Столь же замечательны работы Майкельсона по интерференционной спектроскопии.

Он первый исследовал сверхтонкое строение спектральных линий (см. Спектральные аппараты и Спектры оптические) (1894—1900). Эти исследования он производил со своим знаменитым интерферометром (см.). Монография Майкельсона «Световые волны и их применение», дающая резюме его работ по интерференции С., имела целью не только всесторонне доказать волновую природу С., но и изложить применения волновой теории в экспериментальной физике. К работам Майкельсона примыкают исследования выдающихся франц. физиков Перо и Фабри, к-рые изобрели замечательный интерференционный спектроскоп (1899) — плоско-параллельную пластинку Перо — Фабри. Не менее важны работы по интерференции С. нем. физиков JItoMMepa (1860—1925) и Герке, к-рым принадлежит изобретение мощного интерференционного спектроскопа, пластинки Люммера — Герке. Наконец, чрезвычайно важной является работа Винера, к-рый осуществил стоячие световые волны (1890). Этот опыт имел большое значение не только для волновой теории С. вообще, но и для электромагнитной теории С. Совокупность перечисленных работ по интерференции и диффракции С. представляла триумф волновой теории С.

Механические теории С. в 19 в. Установление факта поперечности световых волн, как уже было сказано, приводило к необходимости приписать среде, в к-рой распространяется С. — эфиру, — свойства упругого твёрдого тела.

Необходимо было поэтому построить такую модель упругого эфира, к-рая правильно передавала бы явления распространения и свойства С. Первыми работами в этой области были исследования самого Френеля. Френель создал своё учение о С., когда не было ещё теории упругости (см. Упругости теория). Последняя была создана трудами Навье (см.) (1785—1836), Пуассона (см.) (1781—1840), Коши (1789—1857) и Грина (см.) (1793—1841). При, разработке «упругой» теории С. возникает трудность, за 444

ключающаяся «в <гом, что теория упругости, наряду с поперечными волнами, допускает существование продольных волн. Между тем, продольных световых волн в природе не наблюдается. Для объяснения этого опытного факта было придумано несколько гипотез, причём основными были след, две гипотезы: 1) эфир абсолютно несжимаем, продольные волны распространяются в нём с бесконечной скоростью; 2) эфир бесконечно сжимаем, скорость продольных волн в нём равна нолю. О других возможностях будет сказано ниже. Френель в своей теории принимал, что эфир абсолютно несжимаем, но в то же время допускал, что в преломляющих средах эфир обладает большей плотностью, чем в вакууме, упругость же эфира в изотропных телах одинакова. Френель предполагал также, что световые колебания совершаются в плоскости, перпендикулярной плоскости поляризации. Учитывая закон сохранения энергии, ему удалось на основе всех этих допущений получить правильные законы для интенсивности преломлённого и отражённого С. Для построения теории двойного преломления Френелю пришлось, однако, сделать ещё одно допущение, а именно, что упругость эфира в кристаллах зависит от направления в кристалле. При помощи этого предположения он получил правильные законы двойного лучепреломления. Впоследствии все эти законы были выведены на основе электромагнитной теории С. Из сказанного ясно, что гипотезы Френеля, придуманные им для построения упругой теории С., были совершенно произвольны. Поэтому, несмотря на правильные законы, полученные Френелем, после него было сделано много попыток обосновать теорию С. на основе строгой теории упругости с учётом пограничных условий (т. е. условий, имеющих место на границе двух сред). Этой проблемой занимались выдающиеся учёные того времени: Коши, Грин, Ф. Нейман, Мак-Куллах, В. Томсон (Кельвин), Кирхгоф, Буссинек, Рейлей и др. Придуманные ими разнообразные варианты упругой теории С. приводили к согласию с опытом только при допущении различных и притом сомнительных добавочных гипотез не механического характера. Однако все эти различные модели эфира, к-рые нельзя было подвергнуть экспериментальной проверке, не встречали большого сочувствия среди широких кругов физиков. Неудачи строгой теории упругости в объяснении свойств С. побудили Мак-Куллаха (Mac Cullagh, 1809—47) избрать совсем другой путь (1837). Вместо того чтобы рассматривать эфир как упругую среду, аналогичную обычным упругим средам, Мак-Куллах предположил, что эфир представляет собой такую среду, в к-рой возможны только вращения элементов; поэтому её упругая энергия зависит только от деформаций вращения (от вихрей). Уравнения движения такой среды оказались в математическом отношении аналогичными уравнениям электромагнитной теории, поэтому они могут рассматриваться как большое достижение теории Мак-Куллаха. Однако она не была принята широкими кругами физиков, в виду необычности свойств, к-рые ею были приписаны эфиру. Правда, Кельвин спустя 50 лет придумал и для этой теории соответствующую модель эфира. Но, как и все механич. модели эфира, предложенные Кельвином для объяснения световых и вообще электромагнитных явлений, и эта модель объясняла только тот