Майкельсон Альберт Абрахам
Другие рефераты
Содержание
стр.
Введение…………………………………………………………………. 2
I. Жизнь и творчество А.А. Майкельсона …………………………….. 3-4
II Об эфирном ветре…………………………………………………….. 5
III. Об относительном движении Земли и светоносного эфира……… 6-14
Заключение……………………………………………………………… 15
Литература………………………………………………………………. 16
Введение
|[pic] |
|Альберт Майкельсон. |
Майкельсон (Michelson) Альберт (19.XII.1852–9.V.1931). Американский физик.
В 1878–82 и 1924–26 провел измерения скорости света, долгое время
остававшиеся непревзойденными по точности. В 1881 экспериментально доказал
и совместно с Э. У. Морли (1885–87) подтвердил с большой точностью
независимость скорости света от скорости движения Земли. Эти работы явились
экспериментальным обоснованием специальной теории относительности. В своем
опыте Майкельсон применил изобретенный им интерферометр, с помощью которого
в 1892–93 провел измерения спектральных линий различных элементов.
Предложил в качестве эталона длины взять длину волны красной линии кадмия.
Построил спектральный прибор сверхвысокой разрешающей силы. В последние
годы жизни занимался определением угловых диаметров звезд, для чего создал
звездный интерферометр. Нобелевская премия (1907) за созданные им
оптические приборы и проведенные с их помощью исследования.
I. Жизнь и творчество А.А. Майкельсона
МАЙКЕЛЬСОН, АЛЬБЕРТ АБРАХАМ (Michelson, Albert Abraham) (1852–1931),
американский физик, удостоенный в 1907 Нобелевской премии по физике за
создание прецизионных инструментов и выполненные с их помощью
спектроскопические и метрологические исследования.
Альберт Майкельсон родился 19 декабря 1852 года в польском местечке
Стрельно, принадлежавшем в то время Германии (ныне Стшельно, Польша). Когда
ребенку исполнилось два года, семья эмигрировала в Америку. Отец Альберта,
Сэмюэль Майкельсон, владевший в Стрельно небольшим галантерейным магазином,
сначала работал ювелиром в Нью-Йорке, затем переехал с семьей к своей
сестре в Калифорнию. Это был период калифорнийской "золотой лихорадки".
Толпы золотоискателей и веселых бродяг, шумных торговцев и отчаянных
головорезов составляли население "лагеря Мэрфи", где Сэмюэль открыл
маленькую галантерейную лавочку. Однажды в лавку зашел бородатый
золотоискатель с черным футляром под мышкой. Притаившийся в углу Альберт со
страхом глядел на заросшее лицо незнакомца.
«Что ты так испугался, малыш?» - спросил золотоискатель: «Хочешь, я тебя
развеселю?».
Бородач вынул из футляра скрипку и начал играть. Волшебные звуки
очаровали мальчика. Золотоискатель оказался хорошим музыкантом. Он
привязался к Альберту и стал учить его игре на скрипке, а тот старательно
упражнялся и вскоре научился очень неплохо играть. В тринадцать лет
мальчика определили в среднюю школу в Сан-Франциско. Директор поселил его в
своем доме и быстро обнаружил у воспитанника незаурядные способности к
механике. Они были настолько явными, что Альберту поручили ремонт нехитрого
школьного оборудования, за что платили три доллара в месяц. После окончания
школы на семейном совете было решено: надо поступать в Морскую академию.
Она давала прекрасное образование, возможность блестящей карьеры и, что
было немаловажно для небогатой многодетной семьи, государственное
содержание со стипендией 500 долларов в год.
Новоиспеченный кадет успевал по всем предметам весьма средне, за
исключением естественных наук и математики. Он занимался боксом, став
"первой перчаткой" академии в легком весе, фехтованием, теннисом и
рисованием. Отслужив два обязательных года морской службы на нескольких
кораблях, Майкельсон получил предложение преподавать физику и химию в
академии. И с радостью согласился.
В 1873 окончил Военно-морскую академию в Аннаполисе. После выпуска два
года плавал на кораблях, а затем был назначен преподавателем физики той же
академии. В это время началась научная деятельность Майкельсона.
Он словно проснулся. До этого его жизнь была цепочка довольно заурядных
событий: служба, спорт, музыка, рисование... Женитьба в 24 года. Что его
ждет дальше? Больше всего на свете его интересует физика, и особенно
оптика.
Первым его успехом было повторение опыта Фуко по измерению скорости
света, при этом точность полученных им результатов долгое время оставалась
непревзойденной. В 1880–1882 он стажировался в университетах Берлина,
Гейдельберга, Парижа. Работая в Берлине у Гельмгольца, заинтересовался
проблемой обнаружения «эфирного ветра» и для проведения соответствующего
эксперимента сконструировал интерферометр, названный впоследствии его
именем. С его помощью провел измерения спектральных линий различных
элементов, однако ответа на основной интересовавший его вопрос не получил
из-за недостаточной точности установки. В 1883 вернулся на родину, до 1889
был профессором Школы прикладных наук в Кливленде. Здесь он провел важное
исследование распространения света в сероуглероде, подтвердившее теорию
Рэлея о связи между групповой и фазовой скоростями, а затем решил вернуться
к опытам, начатым в Европе. Совместно с Э.Морли создал новый интерферометр,
позволявший достичь необходимой точности, и в 1887 получил результат,
который английский ученый Дж.Бернал назвал «величайшим из всех
отрицательных опытов в истории науки». Этот опыт стал фундаментальным
подтверждением специальной теории относительности. В 1889–1892 Майкельсон
работал профессором университета Кларка в Вустере (шт. Массачусетс), затем
до 1929 – профессором Чикагского университета. В 1890-е годы он решил
важную метрологическую задачу: провел измерение эталона метра в единицах
длины волны излучения кадмия. В эти же годы, заинтересовавшись звездной
спектроскопией, изобрел спектральный прибор высокой разрешающей способности
– «эшелон Майкельсона».
В 1920 с помощью изобретенного им «звездного интерферометра» провел
измерения угловых размеров звезды-гиганта Бетельгейзе. В 1929 он повторил
опыт Майкельсона – Морли, добившись еще более высокой точности. Последним
его исследованием, завершить которое пришлось ученикам, стало новое
измерение скорости света, но уже в вакууме.
В 1900–1903 Майкельсон был президентом Американского физического
общества, в 1923–1927 – президентом Национальной академии наук США. Умер
Майкельсон в Пасадене (шт. Калифорния) 9 мая 1931.
II. Об эфирном ветре
Создание Максвеллом теории электромагнитного поля поставило перед физикой
новые задачи, одной из которых была проблема применимости принципа
относительности, сформулированного Галилеем в XVII в., к
электродинамическим явлениям. Решение этой проблемы, как указал сам
Максвелл, могло быть получено при исследовании относительного движения
Земли и «светоносного» электромагнитного эфира, который в теории Максвелла
заменил упругий (механический) эфир Юнга – Френеля. Если бы существовал
эфир, то его можно было бы принять за абсолютную систему отсчета, что
означало бы отказ от принципа относительности. К моменту создания теории
электромагнитного поля уже имелись наблюдения и эксперименты (наблюдения
аберрации света, опыты Физо по исследованию распространения света в
движущейся воде и др.), результаты которых позволили высказать определенные
гипотезы о свойствах эфира. Однако непосредственные доказательства
существования эфира мог дать только прямой эксперимент. Идею такого опыта
сформулировал еще Максвелл, предложивший использовать в качестве
движущегося тела Землю, которая перемещается по орбите со скоростью v ? 30
км/с. Однако Максвелл справедливо указал, что основная трудность в
постановке этого эксперимента состоит в том, что он должен быть опытом
«второго порядка», т.е. в нем требуется зафиксировать величину,
пропорциональную квадрату отношения скорости Земли к скорости света с: v/c
? 10–8 (это обстоятельство обусловлено замкнутостью пути света во всех
подобных опытах, проводимых на Земле). Столь высокая точность, уникальная
для экспериментальной физики XX в., была достигнута в опытах американских
ученых А. Майкельсоном и Э. Морли.
История опыта Майкельсона – Морли изобилует интересными и поучительными
эпизодами. Первый вариант интерферометра был построен немецкими мастерами в
Берлине на средства, предоставленные изобретателем телефона американцем
А. Беллом. Неудача европейского цикла исследований Майкельсона была связана
с тем, что прибор оказался чрезвычайн
| |  скачать работу |
Другие рефераты
|
