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 θ<θ0 линейка будет «казаться» длиннее, а при θ>θ0 – 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.
Немного больше о технологиях >>>
Изобретать по правилам
Задавали ли Вы себе когда-нибудь вопрос:
"Бывают ли нетворческие профессии?" Какие? Фрезеровщик на заводе
приделал несколько линз и зеркал к обычному станку. Теперь он, даже не
поворачивая головы, видит все шкалы, не надо "нырять" к нониусам,
терять время, с ...
Микросхемотехника
Еще несколько лет назад различные
электронные устройства собирали из отдельных элементов – электронных ламп,
реле, трансформаторов, резисторов, конденсаторов, – долго и ненадежно, да и
размеры аппаратуры получались весьма внушительными. Например, электронная
вычислительная маши ...
