Страница:БСЭ-1 Том 63. Э - Электрофон (1935).pdf/356

Эта страница не была вычитана

водности, исходя из величин, характеризующих электрические свойства каждого отдельного атома. Характерным для Э. т. является то, что она не стремится дать точное значение электромагнитного поля в каждой точке, занятой данным телом, определение к-рого, в силу колоссального количества атомов и содержащихся в них электронов, было бы непосильно трудной задачей. Она ставит себе целью лишь нахождение средних значений величин, характеризующих поле, к-рое не зависело бы от случайных неправильностей в расположении или движении каждого отдельного электрона и вместе с тем правильно отображало бы все характерные макроскопические особенности данного электромагнитного процесса. При этом Э. т.

(по крайней мере в классической трактовке основных работ Лоренца) не дает сколько-нибудь детальных представлений о расположении и движении электронов в атоме, ограничиваясь здесь лишь самыми общими предположениями.

Согласно этим предположениям в каждом материальном теле имеются, вообще говоря, три типа электронов: 1) так наз. свободные электроны, имеющие возможность передвигаться по всему объему, занятому данным телом; 2) упругосвязанны'е электроны, имеющие в противоположность первым некоторые устойчивые положения равновесия, около которых они совершают гармонические колебания, и 3) электроны, совершающие вращения вокруг некоторых устойчивых центров. Под влиянием внешнего поля эти три типа электронов ведут себя совершенно по-разному. Свободные электроны, присутствие к-рых характерно для металлических проводников, образуют под действием электростатического поля ток проводимости^ Максвелловой теории Движение их учитывается введением константы а. В противоположность им упругосвязанные электроны испытывают под действием этого поля только небольшое смещение своих положений равновесия, представляющее собой сущность т. н. диэлектрической поляризации. Это смещение вызывает нек-рое искажение первоначально наложенного поля, к-рое служит истинной физической причиной необходимости введения диэлектрич. постоянной е. Наконец вращающиеся электроны играют аналогичную роль по отношению к магнитному полю, под влиянием которого ось их вращения начинает прецессировать, чем объясняются все эффекты так наз. диамагнитизма.

Заметим впрочем, что одним только этим прецессионным движением нельзя объяснить все разнообразные магнитные свойства материальных тел: изучение парамагнитизма и в особенности ферромагнитизма требует учета целого ряда существенно иных факторов, рассмотрение к-рых выходит за рамки настоящей статьи.

Несколько иначе обстоит дело в перем енн ы х электромагнитных полях. Под влиянием таких полей упругосвязанные электроны не просто смещают свои положения равновесия, а начинают совершать вынужденные колебания с периодом, равным периоду внешнего поля.

При этом они сами становятся источниками вторичных электромагнитных волн (см. выше), к-рые налагаются на первичные, складываясь с ними. Результат этого наложения воспринимается наблюдателем как изменение скорости распространения первичной электромагнитной волны, т. е. как ее преломление.

Так как вынужденные колебания электронов зависят от периода колебаний внешнего поля, то волны различных периодов, т. е. различного«цвета», должны преломляться по-разному, чем и объясняется хорошо известное явление дисперсии (см.). Далее упругосвязанные электроны всегда испытывают при своих колебаниях известное сопротивление, вызванное главным образом соударениями молекул друг с другом, на преодоление к-рого им приходится затрачивать энергию. Эта энергия идет очевидно за счет падающей электромагнитной волны, испытывающей т. о. поглощение, или абсорбцию (см.). При этом наиболее сильно поглощаются те волны, период колебаний которых совпадает с собственным периодом колебаний упругосвязанных электронов (см. Резонанс). Чрезвычайно большая абсорбирующая способность металлических проводников объясняется присутствием в них свободных электронов, на движение которых затрачивается дополнительная энергия.

Источником энергии колебаний упругосвязанных электронов может быть конечно не только внешнее электромагнитное поле, но и тепловое движение атомов, химические процессы и т. д. Наиболее ярким подтверждением того факта, что всякое (в том числе световое) излучение материальных тел является именно результатом этих колебаний, в свое время считался эффект Зеемана (см. Зеемана явление).

Этот эффект для водорода нашел полное согласие с теорией Лоренца (1896) и позже был полностью объяснен и с квантовой точки зрения (см. Квантовая механика).

Резюмируя, можно сказать, что Э. т., сохраняя все завоевания своих предшественниц  — электродинамики Максвелла и старой атомной теории, — объяснила вместе с тем колоссальную совокупность ранее непонятных фактов и дала возможность открытия новых. По идее самого Лоренца, все свойства неорганической материи (за возможным исключением тяготения) — химическое сродство, механические силы упругости и т. д. — должны были быть в конечном счете объяснены из взаимодействий положительных и отрицательных электронов. Э. т. приобретала т. о. в глазах физиков значение всеобъемлющей научной концепции, открытие к-рой завершило собой эпоху великих открытий в физике.

Действительность однако жестоко опровергла эти самонадеянные утверждения. Лишний раз подтвердились слова Ленина: «диалектический материализм настаивает на временном, относительном, приблизительном (разрядка наша. — С. Ш.) характере всех этих вех познания природы прогрессирующей наукой человека. Электрон так же неисчерпаем, как и атом, природа бесконечна...» (Ленин, Соч., т. XIII, стр. 215).

Основная принципиальная методологическая проблема, к-рую Э. т. оставляла неразрешенной или вернее разрешала неправильно, это  — проблема прерывности и непрерывности. Если в Максвелловой теории прерывность вообще вычеркивалась и повсюду царствовала чистая непрерывность, то Э. т. устанавливает здесь своеобразное двоецарствие. В материи господствует абсолютная дискретность: дискретные атомы состоят из дискретных в свою очередь электронов (кстати сказать, даже и этот элемент прерывности входил в теорию как некое чужеродное тело — все математические положения Лоренца могут быть прекрасно сформулированы и на языке непрерывности).

В эфире же попрежнему сохраняется господство континуума: электромагнитная энергия