Плодотворная попытка истолкования богатого материала, полученного экспериментальным путем, была сделана еще в «упругой» теории света. Хотя эта теория не могла связать значение показателя преломления среды ни с каким из известных параметров последней, тем не менее истолкование явлений рефракции и дисперсии в веществе предпринято было уже давно.

Согласно представлениям Френеля свет распространяется в особой среде, светоносном эфире, обладающем свойствами упругого твердого тела, крайне разреженного и проникающего во все обычные среды. Скорость световой волны определяется в основном свойствами эфира, но в вещественных средах молекулы изменяют свойства эфира, в них заключенного, и, таким образом, влияют на скорость распространения света. Развивая идею Френеля об учете влияния молекул вещества на частички эфира, Коши (1829-1885 гг.) пришел к формуле, выражающей зависимость показателя преломления от длины волны

n=a + b/ λ 0 2 + с / λ 0 4 +… (2.1)

где λ 0 - длина волны в вакууме, а, b, с, ... - постоянные, значения которых для каждого вещества должны быть определены на опыте. В большинстве случаев можно ограничиться двумя первыми членами формулы (2.1). Формула Коши хорошо передает нормальный ход дисперсии. Так, очень тщательные измерения показателя преломления водорода можно при помощи соответственно подобранных коэффициентов а , b , и с передать формулой Коши очень хорошо.

Теория Коши была создана задолго до открытия аномальной дисперсии. Ее историческое значение очень велико, ибо это была первая работа, показавшая, что волновая теория в состоянии объяснить дисперсию света,

После открытия аномальной дисперсии и установления ее связи с абсорбцией Зельмейер (1871 г.) дал полную теорию явления, основываясь на представлении о взаимодействии молекул весомой среды и эфира. Особенностью теории Зельмейера явилось допущение, что молекулы обладают собственными частотами колебаний, характерными для данного вещества, благодаря чему получило объяснение наличие определенных полос (линий) поглощения. Из рассуждений Зельмейера вытекало, что наличие таких собственных периодов приводит к зависимости показателя преломления от частоты, весьма хорошо передающей весь ход дисперсии как вблизи, так и вдали от полос поглощения. Основы теории Зельмейера сохранились и в дальнейших теориях дисперсии, в том числе и в современной электронной теории. Очень точные измерения зависимости п от λ, выполненные значительно позже (1912 г.) Д. С. Рождественским для паров натрия, показали, что расхождение между теорией Зельмейера и опытом не превышает 2-3%. При этом удалось осуществить измерения вплоть до областей, отличающихся не более чем на 0,5 Å от длины волны, соответствующей собственным колебаниям атома.

В теории Зельмейера оказалось возможным связать оптическую константу (скорость света в веществе) с другими параметрами вещества, с собственными периодами колебаний его молекул, определение которых, правда, должно было выполняться также оптическими методами. Электронное истолкование дисперсии с использованием понятия собственных колебаний атомов установило природу колеблющихся частиц (электроны и ноны) и позволило значительно углубить наши представления о веществе и свете.

В настоящее время в связи с радикальным изменением наших представлений о законах, управляющих поведением атомов и молекул, - изменением, внесенным квантовой теорией, - мы вынуждены пересмотреть и теорию дисперсии. Однако, несмотря на коренную переработку этих представлений, основные существенные черты теории дисперсии сохранились и в квантовой ее трактовке. При этом, однако, не только изменилась точка зрения на явление дисперсии, но и были открыты новые стороны его, не предусмотренные простейшими вариантами классической теории и нашедшие себе в дальнейшем опытное подтверждение (отрицательная абсорбция, некогерентное рассеяние света).

Познакомимся несколько детальнее с основами электронной теории дисперсии. Как уже отмечалось, сущность взаимодействия света и вещества сводится к интерференции падающей (первичной) волны со вторичными волнами, возникающими вследствие колебаний электронов (и ионов) вещества, обусловленных действием поля первичной волны.

В настоящем разделе мы рассмотрим задачу более формально, исследуя зависимость диэлектрической проницаемости среды от частоты световых волн, вызывающих смещение электрических зарядов вещества. Как показывают опыты, главную роль в оптической жизни атома играет электрон; поэтому в дальнейшем мы для удобства будем говорить именно об электроне; однако все наши рассуждения остаются в силе и для иных заряженных частиц, входящих в состав атома. В частности, при исследовании показателя преломления в области длинных волн необходимо учитывать влияние ионов, способных к сравнительно медленным (инфракрасным) колебаниям.

Итак, для вывода зависимости показателя преломления от длины волны найдем, как зависит диэлектрическая проницаемость от частоты переменного электрического поля, и затем перейдем к показателю преломления п на основании соотношения . В соответствии с теорией электронов будем рассматривать молекулы или атомы диэлектрика как системы, в состав которых входят электроны, находящиеся внутри молекул в положении равновесия. Под влиянием внешнего поля эти заряды смещаются из положения равновесия на расстояние r , превращая таким образом атом в электрическую систему с моментом величиной р= rе , направленным вдоль поля (диполь). Если в единице объема нашей среды находится N атомов, которые испытывают поляризацию, то электрический момент единицы объема, или поляризация среды, будет равняться Р = Np = Ner . При этом мы для простоты полагали, что в среде имеется лишь один сорт атомов и в каждом из них способен смещаться только один электрон. В противном случае поляризация среды записывалась бы в виде

где индекс i относится к i -му сорту зарядов. Зная электрическую поляризацию среды, нетрудно вычислить ее диэлектрическую проницаемость ε , ибо D = ε Е =Е + 4πР , где D - электрическая индукция среды. Итак,

D = ε Е =Е + 4πNer

где r определяется полем Е .

Задача сводится, таким образом, к определению смещения электрона r под действием внешнего , периодически меняющегося поля при учете сил, действующих на электрон, входящий в состав атома, со стороны частей этого атома и окружающих атомов, т. с. представляет собой задачу о вынужденных колебаниях электронов. При этом следует иметь в виду, что речь идет об электронах, частоты движения которых в атоме имеют тот же порядок величины, что и частота световой волны. Только такие электроны испытывают достаточно большое смещение и поэтому участвуют в рассматриваемых здесь процессах. Мы будем их называть оптическими электронами.

а. Силы, действующие на электроны. 1) Удерживающая сила. Чтобы составить представление о характере сил, удерживающих оптический электрон около положения равновесия, надо обратиться к изучению оптических свойств атома. Опыт показывает, что изолированные атомы всех веществ способны испускать практически монохроматические волны с характерными для каждого вещества частотами. Эти частоты не меняются при нагревании вещества, т. е. при увеличении средней энергии, приходящейся на один атом. Следовательно, сила, удерживающая электрон в положении равновесия, должна иметь характер упругой силы (ее называют поэтому квазиупругой), и зависимость ее от смещения электрона определяется законом

F= - br, (2.1)

где b - соответствующая константа упругой связи. Такой закон для силы осуществлялся бы, например, если бы отрицательный электрон находился в центре шара, равномерно заполненного положительными зарядами, взаимодействующими по закону Кулона.

Исследование показывает, что многие свойства атома удается передать при помощи классических законов, применяемых соответственным образом. В частности, взаимодействие атома со световой волной, ведущее к дисперсии света, можно достаточно хорошо описать, если рассматривать атом как совокупность гармонических осцилляторов соответствующей частоты, т. е. считать, что электрон удерживается в атоме квазиупругой силой -br . Таким образом, уравнение движения электрона (массы т ), смещенного из положения равновесия и предоставленного действию этой внутриатомной силы, есть

r(t)=r 0 cos ω 0 t

где r 0 - амплитуда, а - круговая частота собственных колебаний электрона, причем ω 0 зависит от природы атома, определяющей величину константы b . Представление удерживающей силы в виде квазиупругой справедливо, как и в других механических задачах, лишь при достаточно малых отклонениях зарядов от их равновесных положений, т. е. при достаточно малых значениях r . Величина смещения r определяется силой, действующей на оптический электрон со стороны электрического поля, и при больших значениях напряженности последнего выражение (2.1) может оказаться неверным. Известно, например, что как статическое, так и переменное электромагнитное поле может «оторвать» электрон от атома (ионизация), и в этом предельном случае неприменимость соотношения (2.1) вполне очевидна.

Отличие удерживающей силы от квазиупругой фактически оказывается существенным для очень мощного света, который можно получить с помощью оптических квантовых генераторов; это отличие обусловливает особенности так называемых нелинейных оптических явлений. В тех же явлениях, с которыми мы имели дело до сих пор, и во многих других соотношение (2.1) выполняется с очень хорошим приближением.

2) Тормозящая сила. Предположение о гармоническом колебании электрона в атоме имеет лишь приближенный характер. В действительности же электрон, приведенный в колебание, постепенно отдает свою энергию, и, следовательно, амплитуда колебания с течением времени уменьшается. Таким образом, колебание не имеет строго гармонического характера и должно рассматриваться как затухающее. Даже в случае изолированного атома будут совершаться затухающие колебания, ибо энергия будет постепенно покидать атом, излучаясь во все стороны. Кроме такого затухания, неизбежно связанного с излучением, могут иметь место и другие причины растраты колебательной энергии, связанные с взаимодействием атомов между собой, причем в этих случаях энергия колебания может переходить и в другие формы, например в тепло, увеличивая среднюю кинетическую энергию атомов среды.

Мы вернемся ниже к обсуждению различных физических причин, обусловливающих затухание колебаний в атоме. Во всяком случае, все они ведут к уменьшению амплитуды колебания и, следовательно, влияют на движение электрона как некая тормозящая (диссипативная) сила. Сила эта, как показывает опыт, во многих случаях сравнительно мало искажает собственные колебания атома, так что растраченная за один период энергия составляет лишь ничтожную часть (порядка одной стомиллионной) колебательной энергии атома. При таких условиях можно учесть эту силу, положив ее пропорциональной скорости движения электрона, подобно тому как во многих задачах механики сила трения может считаться пропорциональной скорости движения частицы. Исследование различных физических причин затухания показывает, что они согласуются с подобным выражением для тормозящей силы. Итак, в качестве второй силы, действующей на электрон, мы вводим силу сопротивления, или торможения

где коэффициент g зависит от природы среды.

3) Вынуждающая сила. Вынужденные колебания электрона возникают под действием световой волны, распространяющейся в среде. Магнитная составляющая этого поля оказывает лишь малое действие, ибо магнитное поле действует только на движущийся заряд. Поэтому во всех практических задачах можно ограничиться учетом действия лишь электрического ноля волны. Мы принимаем, таким образом, что действие световой волны определяется напряженностью электрического поля, т. е. на электрон действует сила еЕ , где Е = Е 0 соs ωt - поле волны. Это справедливо только тогда, когда можно пренебречь действием окружающих молекул, также поляризованных приходящей световой волной. Такое допущение справедливо для разреженных газов, где расстояние между молекулами среды велико. Для газов, находящихся под значительным давлением, для жидкостей или твердых тел необходимо учитывать это влияние, что поведет к изменению выражения для силы, действующей на электрон.

б. Уравнение дисперсии. Сделав вышеуказанные допущения относительно действующих сил, мы можем написать для электрона ньютоново уравнение движения

которое представляет собой уравнение движения при вынужденных колебаниях. Решив это уравнение, определим r , а, следовательно, и Р == Np = Ner , и найдем таким образом ε = n 2 в зависимости от констант атома (е, т , ω 0 , g ) и частоты со внешнего поля, т. е. решим задачу дисперсии. Решение уравнения (2.2) не представляет затруднений, хотя несколько длинно. Основные особенности движения электронов под действием вынуждающей силы нетрудно получить значительно проще, если предположить, что силой сопротивления можно пренебречь, т. е. что g = 0. Поле световой волны Е можно считать простой синусоидальной функцией частоты ω , т. е. Е = Е 0 sin ωt , ибо по теореме Фурье поле иного вида всегда можно представить в виде суперпозиции таких функций, и решение более общей задачи сводится к решениям более простых задач такого типа. Положив g = 0 и разделив обе части уравнения (2.2) на т , придадим ему вид

где - частота собственного колебания электрона. Решение уравнения (2.3) можно записать следующим образом:

r=A sin ωt

где, в чем легко убедиться подстановкой. Определив r, найдем

и отсюда на основании соотношения D=εE=E+ 4πР как окончательное решение нашей упрощенной задачи получим

Согласно этой формуле показатель преломления зависит от частоты ω внешнего поля, т. е. найденная формула передает явление дисперсии света, правда, при несколько упрощенных допущениях, которые в дальнейшем надо устранить.

Как видно из (2.4), в области от ω = 0 до ω = ω 0 показатель преломления п больше единицы и возрастает при возрастании ω (нормальная дисперсия); при ω = ω 0 имеем п 2 = ± ; в области от ω = ω 0 до ω = п 2 меньше единицы и также возрастает от - до 1 (нормальная дисперсия).

Обращение показателя преломления в бесконечность не имеет физического, смысла и получилось в результате упрощенного предположения об отсутствии сопротивления движению (g =0), обусловливающего затухание. Если принять это сопротивление в расчет, то ход кривой будет иным (рис. 2.1, сплошная кривая). Область МN - область аномальной дисперсии, где п убывает при возрастании частоты ω .

Формулу (2.4) можно преобразовать. Перенеся 1 в левую часть, запишем ее в виде n 2 - 1 = (п + 1) (п - 1). Поскольку п обычно не очень сильно отличается от единицы, множитель (n - 1), вообще говоря, изменяется в зависимости от п значительно сильнее, чем (п + 1). Опыт показывает, что величину (п - 1) можно с хорошим приближением считать пропорциональной плотности вещества. Следовательно, N в формуле (2.4) также допустимо считать пропорциональным плотности или числу атомов N 0 в единице объема. Итак, положим N =fN 0 ; безразмерный коэффициент f обычно называют силой осциллятора, желая подчеркнуть долю участия этих осцилляторов пли их эффективность в явлениях дисперсии. Таким образом, формула (2.4) принимает вид

Если принять во внимание, что в веществе может быть несколько сортов зарядов, способных к колебаниям с различными собственными частотами ω 0 i и, может быть, с различными зарядами е i , и массами т i , то формула (2.5) заменится выражением

где f i - силы, или эффективности, отдельных сортов осцилляторов, соответствующих различным частотам ω 0 i .

В таком случае дисперсионная кривая распадается на ряд ветвей, причем в отсутствие затухания значения n 2 , соответствующие каждому ω = ω 0 i , равны ±оо. Если учесть затухание, то кривая будет иметь вид, показанный на рис. 2.2.

Нетрудно видеть, что наибольший вклад в (2.6) вносят именно оптические электроны, для которых частоты ω 0 i примерно такие же, как и частоты видимого света ω . Те члены суммы, для которых ω 0 i значительно превышают ω , малы.

Зная по ходу дисперсионной кривой значения п вблизи разных ω 0 i можно оценить какие заряды е i и массы m i фигурируют в нашей формуле, т. е. определить, какие электрические элементы атома участвуют в явлении дисперсии. Однако точное определение отношения е i /m i невозможно, поскольку остаются неопределенными величины f i . Правда, если сделать несколько произвольное предположение, что f i имея для разных осцилляторов различные значения, меняется не в тысячи раз, а значительно меньше, то можно прийти к весьма важным выводам. Окажется, что зна­чения е i /m i распадаются на две большие группы: в области высоких частот (видимая и ультрафиолет) величины е i /m i соответствуют данным для электронов, а в области низких частот (инфракрасное излучение) оно в тысячу раз меньше и соответствует скорее ионам вещества. Ряд физических эффектов (явление Зеемана, например) с несомненностью показало, что с испусканием видимого и ультрафиолетового света связаны колебания электронов. В таком случае предыдущее замечание, несмотря на известную произвольность допущения относительно f i приобретает глубокий смысл и перестает казаться случайным совпадением: некоторые осцилляторы, несомненно, представляют колебания электронов. Естественно поэтому признать, что другие осцилляторы низкой частоты, играющие роль в инфракрасной части спектра, представляют колебания заряженных ионов вещества.

Считая, таким образом, значения е i /m i установленными для разных осцилляторов, можно из формулы (2.6) определить силы осцилляторов. Такие оценки показывают, что и для осцилляторов электронного типа значения f i могут быть довольно различными, т. е. не все электронные осцилляторы участвуют в явлении дисперсии с одинаковой эффективностью.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Колебания и волны

На сайте сайт читайте: колебания и волны. введение..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Твитнуть

Все темы данного раздела:

Образование и распространение волн в упругой среде
Начнем с определения упругой среды. Как можно заключить из названия упругая среда это такая среда в которой действуют силы упругости. Применительно к нашим целям, добавим, что при любом возмущении

Линию, вдоль которой происходит распространение фронта волны, называют лучом
Нетрудно сообразить, что в изотропной среде луч всегда нормален (перпендикулярен) к волновой поверхности. В изотропной среде все лучи представляют собой прямые линии. Каждая прямая,

Плоскость, проходящая через луч, вдоль которого распространяется волна, и через направление колебаний частиц в ней называется плоскостью поляризации
Эта плоскость может оставаться одной и той же при перемещении вдоль луча, в таком случае волна называется линейно поляризованной, а может как то менять свою ориентацию в прос

Уравнение волны
При описании волнового процесса требуется найти амплитуды и фазы колебательного движения в различных точках среды и изменение этих величин с течением времени. Эта задача может быть решена, если изв

Поток энергии в волновых процессах
Процесс распространения волны в каком-нибудь направлении в среде сопровождается переносом энергии колебаний в этом направлении. Допустим, что S есть часть фро

Эффект Допплера
Разберем вопрос о том, какова связь между колебаниями, испускаемыми источником, и колебаниями, воспринимаемыми каким-либо прибором, регистрирующим колебания, если источник и прибор

Стоячие волны
Особым примером результата интерференции двух волн служат так называемые стоячие волны, образующиеся в результате наложения двух встречных волн с одинаковыми амплитудами.

Волновое уравнение
Из курса электричества мы уже знаем, что переменное магнитное поле создает вихревое электрическое поле. Линии этого поля замкнуты, оно существует независимо от элект

Свойства электромагнитных волн
В предыдущем параграфе мы видели, что в электромагнитной волне векторы Е и Н перпендикулярны друг другу. Но кроме того они еще и перпендикулярны напр

Энергия и импульс электромагнитного поля
Наверное вы уже поняли, что основные свойства волн не зависят от их природы. Это касается и такого важного свойства как перенос энергии. Подобно механическим волнам, электромагнитны

Электромагнитная природа света
С самой ранней эпохи еще до древних греков, когда, как об этом говорит легенда, Аполлон разъезжал в огненной колеснице по небу, и до наших дней, когда Тверская утопа

Естественный свет
В предыдущей главе мы назвали простейшей синусоидальную волну вида: (2.1) где конечно ω = 2πν . Заметим здесь, такую волну называют ещ

Волновой пакет
Понятие фазовой скорости, введенное нами ранее, применимо только к строго монохроматическим волнам, которые реально не осуществимы, так как они должны были бы существовать неограниченно долго во вр

Законы отражения и преломления света
Первые законы оптических явлений были установлены на основе представлений о прямолинейных световых лучах. Они относились к изменениям направления распространения света при отражении

Геометрическая оптика
Устройство большого числа оптических приборов базируется на представлении о световых лучах, распространяющихся прямолинейно в однородном веществе и испытывающих отра

Увеличение
Выберем в качестве светящегося предмета линию А1В1, перпендикулярную к оси, и построим ее изображение А2В2 (рис. 6.1). Отно

Центрированная оптическая система
Случай преломления на одной сферической поверхности сравнительно редок. Большинство реальных преломляющих систем содержит, по крайней мере, две преломляющие поверхности (линза) или большее их число

Преломление в линзе. Общая формула линзы
Большое значение имеет простейший случай центрированной системы, состоящей всего из двух сферических поверхностей, ограничивающих какой-либо прозрачный хорошо прелом

Глаз как оптическая система
Глаз человека представляет собой сложную оптическую систему, которая по своему действию аналогична оптической системе фотоаппарата. Схематическое устройство глаза представлено на рис. 1. Глаз имеет

Фотометрические понятия и единицы
Воздействие света на глаз или какой-либо другой приемный аппарат состоит прежде всего в передаче этому регистрирующему аппарату энергии, переносимой световой волной. Поэтому, прежде чем рассматрива

Понятие о когерентности
Закон независимости световых пучков, упомянутый ранее, означает, что световые пучки, встречаясь, не воздействуют друг на друга. Это положение было ясно сформулировано Гюйгенсом, который писал в сво

Интерференция волн
В соответствии с определением предыдущего параграфа мы говорим об интерференции волн, когда при их совместном действии не происходит суммирования интенсивностей. Условием инт

Осуществление когерентных волн в оптике
Опыт показывает, что когда два независимых источника света, например две свечи, или даже два различных участка одного и того же светящегося тела посылают световые волны в одну область пространства,

Цвета тонких пластинок
Как было выяснено ранее, при точечных источниках света будут наблюдаться резкие интерференционные картины. В таком случае при любом положении экрана, пересекающего систему поверхностей максимумов и

Кольца Ньютона
Особый исторический интерес представляет случай интерференции в тонком воздушном слое, известный под именем колец Ньютона. Эта картина наблюдается, когда выпуклая по

Интерференция в плоскопараллельных пластинках. Полосы равного наклона
Из соотношения Δ = 2hn cos r следует, что для плоскопараллельной однородной пластинки (h и п всюду одни и те же) разность хода может

Интерферометр Майкельсона
Рассмотрим вначале подробнее одну схему, на которой очень отчетливо выступают все наиболее существенные детали интерференционной схемы. Эта схема, известная под названием билинзы Бийе, осу

Интерференция немонохроматических световых пучков
Как уже упоминалось интерференция немонохроматического света приводит к сложной картине, состоящей из совокупности максимумов и минимумов, соответствующих разным λ,. Если λ имеет все возм

Принцип Гюйгенса - Френеля
Явления интерференции света во всем их многообразии служат убедительнейшим доказательством волновой природы световых процессов. Однако окончательная победа волновых представлений была невозможна бе

Зонная пластинка
Хорошей иллюстрацией, подтверждающей приведенный метод рассуждения Френеля, может служить опыт с зонной пластинкой. Как следует из сказанного выше, радиус т-й зоны Френеля ра

Графическое вычисление результирующей амплитуды
Рассмотрение вопроса о действии световой волны в точке В (см. рис. 1.4), равно как и многих других аналогичных вопросов, чрезвычайно удобно производить, пользуясь графически

Дифракция Френеля на круглом отверстии
Применение метода Френеля позволяет предвидеть и объяснить особенности в распространении световых волн, наблюдающиеся тогда, когда часть фронта идущей волны перестает действовать вс

Дифракция Фраунгфера от щели
До сих пор мы рассматривали дифракцию сферических или плоских воли, изучая дифракционную картину в точке наблюдения, лежащей па конечном расстоянии от препятствия. И

Дифракция на двух щелях
Рассмотрим опять явление дифракции на щели по схеме, изображенной на рис. 5.2. Положение дифракционных максимумов и минимумов не будет зависеть от положения щели, ибо положение максимумов определяе

Дифракционная решетка
Рассмотрение дифракции на двух щелях показывает, что в этом случае дифракционные максимумы становятся более узкими, чем в случае одной щели. Увеличение числа щелей делает это явлени

Волновые поверхности в одноосном кристалле
Объяснение двойного лучепреломления в одноосных кристаллах было впервые дано Гюйгенсом в его „Трактате о свете" (1690 г.). Гюйгенс предположил, что обыкновенному лучу соответст

Поляризационные приборы
Для получения из естественного света плоско поляризованного света можно воспользоваться либо поляризацией при отражении под углом Брюстера, либо двойным лучепреломле

Интерференция поляризованных лучей. Эллиптическая и круговая поляризация
Лучи, обыкновенный и необыкновенный, возникающие при двойном лучепреломлении из естественного свети, не когерентны. Если естественный луч разложить па два луча, поля

Кристаллическая пластинка между николями
До сих пор мы рассматривали интерференцию поляризованных лучей, колебания в которых происходят во взаимно перпендикулярных направлениях. Рассмотрим теперь интерференцию двух поляриз

Искусственное двойное лучепреломление
В начале девятнадцатого столетия было открыто возникновение двойного лучепреломления в прозрачных изотропных телах под влиянием механической деформации. Оптическую анизотропию, появ

Двойное лучепреломление в электрическом поле
Другим примером искусственной анизотропии является анизотропия, возникающая в телах под влиянием электриче­ского поля. Этот вид анизотропии был открыт в 1875 г. Керр

Вращение плоскости поляризации
В направлении оптической оси свет распространяется в кристалле так же, как и в однородной среде, не давая двойного лучепреломления. Однако было замечено, что в крист

Магнитное вращение плоскости поляризации
Вещества, не обладающие естественной способностью вращать плоскость поляризации, приобретают такую способность под влиянием внешнего магнитного поля. Явление магнитн

Дисперсия света. Методы наблюдения и результаты
Любой метод, который применяется для определения показателя преломления, - преломление в призмах, полное внутреннее отражение, интерференционные приборы - может служить для обнаружения дисперсии.

Поглощение (абсорбция) света
Прохождение света через вещество ведет к возникновению колебаний электронов среды под действием электромагнитного поля волны и сопровождается потерей энергии последней, затрачиваемой на возбуждение

Ширина спектральных линий и затухание излучения
Уже неоднократно указывалось, что идеальное монохроматическое излучение представляет собой фикцию и что в реальных случаях излучение всегда соответствует некоторому интервалу длин в

Прохождение света через оптически неоднородную среду
Как уже упоминалось ранее, вторичные волны, вызываемые вынужденными колебаниями электронов, рассеивают в стороны часть энергии, приносимой световой волной. Другими словами, распространение света в

Частота и поляризация – основные характеристики света в долазерной оптике
Световая волна, являющаяся волной электромагнитной, характеризуется частотой, амплитудой и поляризацией. Гармоническая (или монохроматическая) волна, распространяющаяся вдоль оси, описывается выра

Роль интенсивности света
В подавляющем числе оптических эффектов, исследованных до создания лазеров, амплитуда световой волны А все же не влияла на характер явления. В большинстве случаев количественные, а тем более

Линейный атомный осциллятор
Взаимодействие света со средой. Причины, по которым в линейной оптике характер явлении не зависит от интенсивности излучения, можно выявить, обратившись к ее теоретическим основам. Известно, что эф

Нелинейный атомный осциллятор. Нелинейные восприимчивости
Движение электрона в поле ядра - это движение в потенциальной яме, имеющей конечную глубину (рис. 1,а). Наглядным, хотя и грубым, аналогом движения электрона в поле ядра и соответству

Причины нелинейных оптических эффектов
Нелинейный отклик атомного или молекулярного осциллятора на сильное световое поле – наиболее универсальная причина нелинейных оптических эффектов. Существуют и другие причины: например, изменение п

Фотоны друг с другом непосредственно не взаимодействуют
В физике используется (и подтверждается) представления о «непосредственном взаимодействии», приводящем к рассеянию частиц друг на друге, к поглощению одних частиц другими, взаимным превращениям час

Однофотонные и многофотонные переходы
Оптические переходы разделяются на однофотонные и многофотонные. В однофотонном переходе участвует, т. е. испускается либо поглощается один фотон. В многофотонном переходе участвуют о

Виртуальный уровень
На рисунке 1а изображены два однофотонных перехода: сначала поглощается один фотон с энергией и микрообъект переходит с уровня 1 на уровень 2, затем поглощается другой фотон и микрообъект пе

Каким образом микрообъект играет роль «посредника» в процессах преобразования «света» в «свет»?
Рассмотрим различные процессы «превращения» одних фотонов в другие фотоны. Начнем с процесса, представленного на рисунке 2. Микрообъект поглощает фотон с энергией и переходит с уровня 1

Процесс, описывающий генерацию второй гармоники
Многофотонные процессы, в которых начальное и конечное состояния микрообъекта одинаковы, представляют для нелинейной оптики особый интерес. Выше мы рассмотрели двухфотонный процесс. Далее рассмотри

Некогерентные и когерентные процессы преобразования света в свет
В предыдущем вопросе на примере (элементарных актов взаимодействия фотонов с микрообъектом были рассмотрены различные процессы преобразования света в свет. В одних процессах переходы с поглощением

Тепловое излучение. Закон Кирхгофа
Тепловое излучение - это электромагнитное излучение, возбуждаемое за счет энергии теплового движения атомов и молекул. Если излучающее тело не получает теплоты извне, то оно охлажда

Законы излучения абсолютно черного тела
Спектральная плотность излучения абсолютно черного тела является универсальной функцией длины волны и температуры. Это значит, что спектральный состав и энергия излучения абсолютно

Фотоэффект
Фотоэлектрический эффект был открыт в 1887 году немецким физиком Г. Герцем и в 1888–1890 годах экспериментально исследован А. Г. Столетовым. Наиболее полное исследование явления фотоэффекта было в

Специальная теория относительности
В классической физике до появления теории относительности (1905 г.), предполагалось, что любой физический процесс, использо­ванный (как «эталонный») для измерения времени, выявляет

Преобразования Лоренца
Допустим, что один из законов физики, полученный относительно системы отсчета S, имеет вид f (x, y, z, t . . .)=0, а относительно си

Следствия из преобразований теории относи­тельности
Рассмотрим наиболее важные следствия преобра­зований Лоренца. а) Длина тел в разных системах. Преобразова­ния Лоренца показывают, что одно и то же

Механика теории относительности
Рассуждения, приведенные выше, показывают, что оптические (и электро­магнитные) явления подтверждают кинематику теории отно­сительности, вытекающую из преобразований Лоренца. Есте­с

Эффект Комптона
Рисунок 1 Особенно отчетливо проявляются корпускулярные свойства света в явлении, которое получило название

Постулаты Бора. Опыт Франка и Герца
В предыдущем параграфе было выяснено, что ядерная модель атома в сочетании с классической механикой и электродинамикой оказалась неспособной объяснить ни устойчивость атома, ни характер атомного сп

Волновые свойства частиц. Соотношение неопределенностей
В 1923 году произошло примечательное событие, которое в значительной степени ускорило развитие квантовой физики. Французский физик Луи де Бройль выдвинул гипотезу об универсальности

Частью их тяжесть стоять заставляет, – как золото, – частью

Пористы телом они, и поэтому ток устремляться

Может свободно сквозь них, никуда не толкая при этом;

К этому роду вещей мы дерево можем причислить.

Среднее место меж тем и другим занимает железо…

Вещи, в которых их ткань совпадает взаимно с другою.

Так, что где выпуклость есть, у другой оказалась бы там же

Впадина, – эта их связь и окажется самою тесной.

Есть и такие еще, что крючками и петлями будто

Держатся крепко, и этим друг с другом скрепляются вместе.

Это скорее всего происходит в железе с магнитом…»
Про крючки и петли сказано, может быть, слишком конкретно. Однако каждому ясно, что древние отлично понимали главное. Кроме магнита есть нечто, его окружающее. Можно говорить о душе, об атмосфере, об истечениях или исторгаемых наружу семенах. Сейчас это называют магнитным полем. Именно оно тянет железо к магниту!

Великолепная картина, данная Лукрецием, поэтически перелагает тезис Эпикура: «Фигуры атомов и неделимых тел, истекающих из камня и из железа, так подходят друг к другу, что легко сцепляются между собой; итак, ударившись о твердые части камня и железа, а затем отскочив в середину, они одновременно и связываются друг с другом, и влекут железо».
Великий Платон, философ-идеалист, так комментировал механизм магнитных действий: «…ввиду того, что не бывает никакой пустоты, эти тела со всех сторон толкают друг друга, и когда они разделяются и соединяются, все, обменявшись местами, переходят на свое обычное место. Вероятно, те, кто произведет правильное исследование, придут в изумление от этих запутанных взаимоотношений».

Уникальная способность магнита притягивать железные предметы ассоциировалась в воображении древних с плотской любовью, и поэтому первые объяснения притягивающего действия этих камней были связаны с приписыванием магниту женского, а железу мужского начала. Иногда считали и наоборот. Это, конечно, нисколько не меняло дела. Суть сводилась к тому, что любые «притяжения», в том числе и притяжение магнита, были механически приравнены одно другому. Стремление пылинок к потертому о шерсть янтарю, металлических колец – к магниту, одного человека – к другому считали явлениями одного порядка.

Воображением и наблюдательностью наших предков было образовано и семейство «антимагнитов», т.е. семейство существ и веществ, взаимно отталкивающихся. В это семейство попали и антипатичные друг другу люди; и пламя свечи, отталкивающееся от магнита; и масло, отталкивающее воду.
В 1269 г. Пьер Перегрин из Марикурта написал книгу «Письма о магните», в которой собрал много сведений о магните, накопившихся до него и открытых им лично. Перегрин впервые говорит о полюсах магнитов, о притяжении («совокуплении») разноименных полюсов и отталкивании одноименных, об изготовлении искусственных магнитов путем натирания железа естественным природным магнитом, о проникновении магнитных сил через стекло и воду, о компасе. Причину притяжения южного и северного полюсов Перегрин и его последователи объясняли довольно туманно.
До Гильберта было известно и явление «старения магнитов». Так, алхимик Гебер (XII век) писал: «У меня был магнит, поднимавший 100 драхм железа. Я дал ему полежать некоторое время и поднес к нему другой кусок железа. Магнит его не поднял. В куске оказалось 80 драхм. Значит, сила магнита ослабла».

К другим важнейшим догильбертовским событиям можно отнести открытие в XIV веке магнитного склонения, обнаруженные Колумбом в 1492 г. Изменения склонения магнитной стрелки на одной и той же параллели, а также открытие магнитного наклонения Георгом Гартманом (Нюрнберг, 1544 г.).

Опыт-критерий истинности

Первые научные попытки объяснить магнитные явления были предприняты Вильямом Гильбертом. В 1600 г. Вышла книга английского ученого Гильберта «О магните, магнитных телах и большом магните – Земле». В ней автор описал уже известные свойства магнита, а также собственные открытия.

Гильберт описал явление магнитной индукции, способы намагничивания железа и стали и т. Д. Книга Гильберта явилась первым научным исследованием магнитных явлений

Гильберт опроверг широко распространенное мнение о влиянии алмазов на магнитные свойства.

Он открыл, что при нагревании магнита выше некоторой температуры его магнитные свойства исчезают; впоследствии эта температура (588°С) была названа точкой Кюри, в честь Пьера Кюри.
Гильберт открыл, что, когда приближают к одному полюсу магнита кусок железа, другой полюс начинает притягивать сильнее. Эта идея была запатентована лишь через 250 лет после смерти Гильберта.
Гильберт открыл, что предметы из мягкого железа, в течение долгого времени лежащие неподвижно, приобретают намагниченность в направлении север – юг. Процесс намагничивания ускоряется, если по железу постукивать молотком.

Гильберт открыл экранирующее действие железа. Он первым сказал, что магнит со «шлемом» или «носом», т.е. магнит, вправленный в арматуру из мягкого железа, притягивает гораздо сильнее. Гильберт высказал гениальную мысль о том, что действие магнита распространяется подобно свету.

Книга Гильберта явилась первым научным исследованием магнитных явлений

Гильберт многое сделал и открыл. Но… Гильберт почти ничего не смог объяснить. Все его рассуждения носят схоластический и наивный характер.

Эврика

15 февраля 1820 г. Эрстед, уже заслуженный профессор, читал студентам лекции по физике. На лабораторном столе находились вольтов столб, провод, замыкающий его, зажимы и компас. В то время, когда Эрстед замыкал цепь, стрелка компаса вздрагивала и поворачивалась по направлению к проводу. Это было первое непосредственное подтверждение связи электричества и магнетизма. Это было то, что так долго искали все европейские и американские физики.

Следует сказать, что отклонение стрелки компаса в лекционном опыте было весьма незначительным, и поэтому в июле 1820 г. Эрстед снова повторил эксперимент, используя более мощные батареи. Эффект был значительно сильнее, причем тем сильнее, чем толще проволока, которой он замыкал контакты батареи. (Чем больше диаметр проволоки, тем меньше ее сопротивление и, стало быть, больше ток короткого замыкания.) Кроме того, он выяснил одну странную вещь, не укладывающуюся в ньютоновские представления о действии и противодействии. Выражаясь его же словами, «магнитный эффект электрического тока имеет круговое движение».

Приложение №2

«Любящий камень»

Любящий камень тшу-ши говорят китайцы притягивает железо, как нежная мать привлекает своих детей. Замечательно, что у французов народа, живущего на противоположном конце Старого Света, мы встречаем сходное название для магнита французское слово aimant означает и магнит, и любящий. Сила этой любви у естественных магнитов незначительна, и поэтому очень наивно звучит греческое название магнита геркулесов камень. Если обитатели древней Эллады так поражались умеренной силой притяжения естественного магнита, то что сказали бы они, увидев на современном металлургическом заводе магниты, поднимающие глыбы в целые тонны весом Правда, это не естественные магниты, а электромагниты, т.е. железные массы, намагниченные электрическим током, проходящим по окружающей их обмотке. Но в обоих случаях действует сила одной и той же природы магнетизм. Вещества, притягивающие железо, были известны человечеству более 2000лет назад. Они получили название магнитов. Постоянный магнит в форме тонкой полоски, расположенный на плавающей в воде деревянной дощечке, поворачивается одним Концом в направлении Северного полюса Земли, а другим в направлении Южного. Поэтому концы магнита так и называются северным и южным полюсами.
Это наблюдение привело к созданию компаса. Первые компасы появились в Китае. В Европе компасом стали пользоваться с XII в. В 1600г. Английский физик У. Гильберт опубликовал большой труд О магните, в котором описал множество проведенных за 18 лет опытов Он первым пришел к заключению, что Земля сама является большим магнитом. «Любящий камень»-такое поэтическое название дали китайцы естественному магниту. Любящий камень (тшу-ши), – говорят китайцы, – притягивает железо, как нежная мать привлекает своих детей. Замечательно, что у французов – народа, живущего на противоположном конце Старого Света, мы встречаем сходное название для магнита: французское слово «aimant» означает и «магнит», и «любящий».
Сила этой «любви» у естественных магнитов незначительна, и потому очень наивно звучит греческое название магнита – «геркулесов камень». Если обитатели древней Эллады так поражались умеренной силой притяжения естественного магнита, то что сказали бы они, увидев на современном металлургическом заводе магниты, поднимающие глыбы в целые тонны весом! Правда, это не естественные магниты, а «электромагниты», т. Е. железные массы, намагниченные электрическим током, проходящим по окружающей их обмотке. Но в обоих случаях действует сила одной и той же природы – магнетизм.
Не следует думать, что магнит действует только на железо. Есть ряд других тел, которые тоже испытывают на себе действие сильного магнита, хотя и не в такой степени, как железо. Металлы: никель, кобальт, марганец, платина, золото, серебро, алюминий – в слабой степени притягиваются магнитом. Еще замечательнее свойства так называемых диамагнитных тел, например цинка, свинца, серы, висмута: эти тела отталкиваются от сильного магнита!
Жидкости и газы также испытывают на себе притяжение или отталкивание магнита, правда, в весьма слабой степени; магнит должен быть очень силен, чтобы проявить свое влияние на эти вещества. Чистый кислород, например, притягивается магнитом; если наполнить кислородом мыльный пузырь и поместить его между полюсами сильного электромагнита, пузырь заметно вытянется от одного полюса к другому, растягиваемый невидимыми магнитными силами. Пламя свечи между концами сильного магнита изменяет свою обычную форму, явно обнаруживая чувствительность к магнитным силам (рис. 90).

Рисунок 90. Пламя свечи между полюсами электромагнита.

Приложение №3

«Документальные» свидетельства»

Самые старые «документальные» свидетельства о знакомстве людей с магнитами пришли к нам из Центральной Америки. На городской площади гватемальского городка Демокрасия стоит дюжина древних фигур, найденных при раскопках городища ольмеков. «Толстые мальчики», как их называли за округлость и массивность, – символы сытости, благополучия, плодовитости. Эти скульптуры более трех тысяч лет назад высечены из глыб магнитной породы. Интересно, что магнитные силовые линии как бы выходят из живота «толстяков»! Кстати, кроме «толстых мальчиков», древние ольмеки умели высекать фигуры морских черепах с намагниченной головой, связывая, возможно, способность черепах находить курс в открытом море со свойствами магнита ориентироваться в магнитном поле Земли.
В китайских летописях встречаются описания магнитных ворот, через которые не мог пройти недоброжелатель с оружием, а также магнитных мостовых и прочих применений волшебного камня чу-ши, попросту магнитного железняка. В другой легенде рассказывается о военной победе императора Хуанг-Ти, одержанной более трех тысяч лет назад. Этой победой он был обязан своим мастерам, изготовившим повозки, на которых были установлены фигурки человека с рукой, вытянутой вперед. Фигурки могли вращаться, но вытянутая рука всегда указывала на юг. С помощью таких повозок Хуанг-Ти смог в густом тумане напасть на врага с тыла и разгромить его.

Древние греки знал, что существует особый минерал – железная руда (магнитный железняк), способный притягивать железные предметы. 3алежи этого минерала находились возле города Магнесии. Название этого города послужило источником термина «магнит».

Древние не исследовали ни электрических, ни магнитных явлений. Однако они попытались дать объяснение этим явлениям.

Самое первое объяснение свойств магнита притягивать железо заключалось в том, что магниту приписывалась «душа», которая заставляла магнит притягивать железо или притягиваться к железу.

При этом магнит представляли подобно живому существу. Живое существо, например собака, видит кусок мяса и стремится к нему приблизиться. Подобно этому магнит как бы видит железо и стремится к нему притянуться.

Это объяснение весьма примитивно с нашей точки зрения. Однако такого рода объяснения, когда предметы неживой природы одушевлялись, были характерными для древних, которые верили в существование целого ряда богов, духов и т. Д.

Но в древности начала развиваться и материалистическая философия. Философы-материалисты Древней Греции отвергали существование духов и пытались объяснить все явления природы естественными законами.

Они учили, что все тела состоят из мелких материальных неделимых частиц – атомов. По их мнению, кроме атомов и пустоты, в которой атомы движутся, ничего не существует. Все явления природы объясняются движением атомов. Само слово «атом» греческого происхождения. Оно означает «неделимый».

Философы, верившие в существование атомов, из которых состоит природа, получили название атомистов. Одним из родоначальников этой философии был древнегреческий философ Демокрит (460 – 370 до н.э.). Философы-атомисты пытались дать объяснение электрическим и магнитным явлениям без обращения к специальным «душам» и «духам».

В средние века изучение магнитных явлений приобретает практическое значение. Это происходит в связи с изобретением компаса.

Уже в XII в. В Европе стал известен компас как прибор, с помощью которого можно определить направление на части света. О компасе европейцы узнали от арабов, которым было уже к этому времени известно свойство магнитной стрелки. Еще раньше, вероятно, такое свойство знали в Китае(Опираясь на сведения, приведенные в древнейших китайских энциклопедиях, можно высказать догадку о том, что между 300 и 400 гг. до н. э. магнитная стрелка использовалась на кораблях. Если же перейти от легенд к твердо установленным фактам, то компас значительно «помолодеет». Так, в музее хранится китайский компас «лишь» тысячелетней давности, напоминающий по форме нашу хохломскую ложку.)

Начиная с XII в. Компас все шире применялся в морских путешествиях для определения курса корабля в открытом море.

Практическое применение магнитных явлений приводило к необходимости их изучения. Постепенно выяснялся целый ряд свойств магнитов.

В 1600 г. Вышла книга английского ученого Гильберта «О магните, магнитных телах и большом магните – Земле». В ней автор описал уже известные свойства магнита, а также собственные открытия.

Еще раньше узнали, что магнит всегда имеет два полюса. Они были названы по имени частей света – северный полюс и южный полюс. В числе свойств магнита Гильберт указывал на то, что одинаковые полюсы отталкиваются, а разноименные притягиваются.

Гильберт предполагал, что Земля представляет собой большой магнит. Чтобы подтвердить это предположение, Гильберт проделал специальный опыт. Он выточил из естественного магнита большой шар. Приближая к поверхности шара магнитную стрелку, он показал, что она всегда устанавливается в определенном положении, так же как стрелка компаса на 3емле.

Гильберт описал явление магнитной индукции, способы намагничивания железа и стали и т. Д. Книга Гильберта явилась первым научным исследованием магнитных явлений.

Правильное направление мыслям ученых о природе магнетизма, как и в случае электричества, дала молния.

В начале XIX столетия французский ученый Франсуа Араго выпустил книгу «Гром и молния». В этой книге содержится несколько любопытнейших записей, некоторые из них, быть может, и привели к тому, что приятель Араго, французский физик Андре-Мари Ампер, впервые дал правильное объяснение магнетизму. Математика, механика и физика обязаны Амперу важными исследованиями. Его основные физические работы выполнены в области электродинамики. В 1820 он установил правило для определения направления действия магнитного поля на магнитную стрелку, известное ныне как правило Ампера; провёл множество опытов по исследованию взаимодействия между магнитом и электрическим током; для этих целей создал ряд приборов; обнаружил, что магнитное поле Земли влияет на движущиеся проводники с током. В том же году открыл взаимодействие между электрическими токами, сформулировал закон этого явления (закон Ампера), развил теорию магнетизма, предложил использовать электромагнитные процессы для передачи сигналов.

Приложение№4

«Достижения.А. М.Ампера в исследовании магнитных явлений»

Французский физик Андре-Мари Ампер, впервые дал правильное объяснение магнетизму. Математика, механика и физика обязаны Амперу важными исследованиями. Его основные физические работы выполнены в области электродинамики. В 1820 он установил правило для определения направления действия магнитного поля на магнитную стрелку, известное ныне как правило Ампера; провёл множество опытов по исследованию взаимодействия между магнитом и электрическим током; для этих целей создал ряд приборов; обнаружил, что магнитное поле Земли влияет на движущиеся проводники с током. В том же году открыл взаимодействие между электрическими токами, сформулировал закон этого явления (закон Ампера), развил теорию магнетизма, предложил использовать электромагнитные процессы для передачи сигналов.
Согласно теории Ампера, магнитные взаимодействия являются результатом происходящих в телах взаимодействий так называемых круговых молекулярных токов, эквивалентных маленьким плоским магнитам, или магнитным листкам. Это утверждение носит название теоремы Ампера. Таким образом, большой магнит, по представлениям Ампера, состоит из множества таких элементарных магнитиков. В этом заключается суть глубокого убеждения ученого в чисто токовом происхождении магнетизма и тесной связи его с электрическими процессами.

В 1822 Ампером был открыт магнитный эффект соленоида (катушки с током), откуда следовала идея эквивалентности соленоида постоянному магниту. Также им было предложено усиливать магнитное поле с помощью железного сердечника, помещаемого внутрь соленоида. Идеи Ампера были изложены им в работах «Свод электродинамических наблюдений» (фр. «Recueil d’observations electrodynamiques», Париж, 1822), «Краткий курс теории электродинамических явлений» (фр. «Precis de la theorie des phenomenes electrodynamiques», Париж, 1824), «Теория электродинамических явлений» (фр. «Theorie des phenomenes electrodynamiques»). В 1826 году им была доказана теорема о циркуляции магнитного поля. В 1829 Ампер изобрел такие устройства как коммутатор и электромагнитный телеграф.
Ампер. Скромный, почти незаметный при жизни титан. И очень несчастный человек.

Он был некрасив, неловок и потому, наверное, застенчив неимоверно. Друзья его рассказывали, что временами им казалось, будто он смущается собственной тени. За собой он никогда не следил. Одевался почти небрежно, даже неряшливо, и это его нисколько не беспокоило. Он смиренно переносил все удары судьбы, хотя небезропотно - часто жаловался, как она, эта судьба, несправедлива к нему, мог даже заплакать, не скрывая от дам своих слез. И вообще он, казалось, всегда покорно плыл по течению жизни.
И вдруг мощный напор ума, целеустремленная сосредоточенность, неудержимый натиск в работе, отважный бросок в неизведанное...
Просто поразительно, как все это в нем сочеталось...

Приложение №5

«Г. Хр. Э р с т е д а, профессора физики в Копенгагене»

Первые опыты, касающиеся того, что я намерен выяснить, были сделаны во время лекций об электричестве, гальванизме и магнетизме, читанных мною минувшей зимою. Из этих опытов явствовало, по-видимому, что под действием гальванического прибора магнитная стрелка выводится из своего положения и притом при замкнутой гальванической цепи, а не при незамкнутой (последнее напрасно пытались произвести несколько лет тому назад некоторые известные физики). Но так как эти опыты производились с не очень сильным прибором и вследствие чего полученные явления были недостаточны для столь важного вопроса, то я взял себе в помощники своего друга, юстицрата г. Эсмарха , чтобы ещё раз проделать опыты при помощи большого гальванического прибора, устроенного нами сообща. При наших опытах присутствовал также начальник местного управления г. Влейгель в качестве участника и свидетеля. Сверх того свидетелями их были давно пользующийся известностью превосходного физика обергофмаршал г. Гаух , профессор естественной истории г. Рейнгард , профессор медицины г. Якобсон , прекрасный экспериментатор и знаток химии доктор философии Цейзе . Очень часто я экспериментировал и один, но всякий раз, когда я замечал новые явления, я их снова воспроизводил в присутствии этих учёных.

Приложение №6

«Тест на проверку усвоение учебных элементов»

Выберите из предложенных верный ответ: 1. Благодаря какому положению получило объяснение наличие магнитных свойств у веществ? гипотеза Эрстеда I закон Ньютона гипотеза Ампера 2.Ориентирущее действие проводника с током на магнитную стрелку обнаружил: Эрстед Фарадей Ньютон 3.Как ведут себя два проводника, если ток пропустить в одном направлении: Отталкиваются Притягиваются Не взаимодействуют 4. Продолжите предложение: «Одно из свойств магнитного поля - оно оказывает действие на …………… Неподвижные заряды Движущиеся заряды 1) и 2)

Проверьте свои ответы по коду и оцените: за каждый правильный ответ №1-4 по 1 баллу, №5-6 -2 балла. Код ответов: 1-3

5.Что послужило причиной для изучения магнитных явлений? 6.В чём особенность такой материи как магнитное поле?

5.Потребности населения, не объяснимые факты 6. Не осязаема, бес вкуса и запаха.

Благодаря Чему

Благодаря́ чему́

союз

Употребляется при присоединении части предложения (в которой содержится результат, вытекающий из действия предыдущей части предложения ) , соответствуя по значению сл.: поэтому.

Толковый словарь Ефремовой . Т. Ф. Ефремова. 2000 .

Смотреть что такое "Благодаря Чему" в других словарях:

Слова писателя сатирика Зиновия Самойловича Паперного (1919 1996), которыми он закончил свой юбилейный вечер в Центральном Доме литераторов (1969). Энциклопедический словарь крылатых слов и выражений. М.: «Локид Пресс». Вадим Серов. 2003 … Словарь крылатых слов и выражений

благодаря - Вопрос Как правильно: «благодаря кому» или «благодаря чему»? Благодаря кому, чему нибудь – производный предлог в значении «по причине, основанию». Этот предлог управляет дат. п., правильно: благодаря кому чему. Многие пособия по… … Словарь трудностей русского языка

БЛАГОДАРЯ, кому (чему), предл. с дат. Из за кого чего н., по причине, вследствие чего н. Выздоровел б. заботам врачей. Спастись б. друзьям. Страдает б. своему характеру. Благодаря тому что, союз по причине того что, вследствие того что.… … Толковый словарь Ожегова

Предлог. кому чему. Из за кого, чего л., по причине, вследствие чего л. (обычно при указании на положительный, желаемый результат). Б. ветерку не так уж и жарко. Спасся б. друзьям. Б. отцу знаю иностранные языки. ◁ Благодаря тому что, союз. По… … Энциклопедический словарь

БЛАГОДАРЯ, кому чему, предлог с дат. п. Из за кого чего н., по причине, вследствие чего н. Выздоровел б. заботам врачей. Спастись б. друзьям. Страдает б. своему характеру. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

благодаря - (кому, чему) … Морфемно-орфографический словарь

благодаря - кому чему (не кого чего). Благодаря отцу я и сестры знаем французский, немецкий и английский языки (Чехов). Благодаря героизму рабочих катастрофа была предотвращена (Паустовский). Обычно предлог благодаря указывает на причину, вызывающую… … Словарь управления

благодаря - предлог. см. тж. благодаря тому что кому чему Из за кого, чего л., по причине, вследствие чего л. (обычно при указании на положительный, желаемый результат) Благодаря/ ветерку не так уж и жарко. Спасся благодаря/ друзьям. Благодаря/ отцу … Словарь многих выражений

благодаря - благодар я, деепр. и (кому, чему) предлог … Русский орфографический словарь

Was nützt die Liebe in Gedanken … Википедия

Книги

• Чего не бывает? Чему не бывать? 23 французские народные загадки , . Загадки во многом напоминают пословицы и поговорки - они столь же своеобразны по форме, самобытны и отражают дух создавшего их народа. Французские загадки получилиширокое распространение…
• Чего не бывает? Чему не бывать? , Яснов М.. Загадки во многом напоминают пословицы и поговорки - они столь же своеобразны по форме, самобытны и отражают дух создавшего их народа. Французские загадки получили широкое распространение…

Благодаря́ чему́

союз

Употребляется при присоединении части предложения (в которой содержится результат, вытекающий из действия предыдущей части предложения ) , соответствуя по значению сл.: поэтому.

• - предлог Обстоятельственные обороты « + существительное» могут выделяться знаками препинания. Подробнее о факторах, влияющих на расстановку знаков препинания, см. в Приложении 1...

  Словарь-справочник по пунктуации

• - кому-чему. Благодаря отцу я и сестры знаем французский, немецкий и английский языки. Благодаря героизму рабочих катастрофа была предотвращена...

  Управление в русском языке

• - Искон. Возникло из деепричастия - от благодарить, заимств. из ст.-сл. яз., словообразовательной кальки греч. eucharisteīn ...

  Этимологический словарь русского языка

• - Слова писателя-сатирика Зиновия Самойловича Паперного, которыми он закончил свой юбилейный вечер в Центральном Доме литераторов...

  Словарь крылатых слов и выражений

• - несмотря...

  Словарь антонимов

• - предлог с...
• - ...

  Орфографический словарь русского языка

• - ́, кому, предл. с дат. Из-за кого-чего-н., по причине, вследствие чего-н. Выздоровел б. заботам врачей. Спастись б. друзьям. Страдает б. своему характеру...

  Толковый словарь Ожегова

• - ́, предлог с дат. вследствие, по причине, при помощи. Только благодаря вмешательству милиции прекращен был этот скандал. Благодаря случайности...

  Толковый словарь Ушакова

• - благодаря́ предл...

  Толковый словарь Ефремовой

• - благодар"я, деепр...

  Русский орфографический словарь

• - Устар. Выражение удовлетворения, облегчения, радости по поводу чего-либо; слава богу. Науки занимают всю мою душу - и, благодаря бога, могу быть счастлив сам собою...

  Фразеологический словарь русского литературного языка

• - ...

  Формы слова

• - по причине,...

  Словарь синонимов

• - нареч, кол-во синонимов: 2 по блату по знакомству...

  Словарь синонимов

• - нареч, кол-во синонимов: 11 благодаря чего благодаря этому вследствие того вследствие чего вследствие этого оттого отчего посему потому почему поэтому...

  Словарь синонимов

"Благодаря Чему" в книгах

автора

Благодаря чему летают белки-летяги?

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий Павлович

Благодаря чему летают белки-летяги? У белки-летяги вдоль тела между передними и задними лапками натянута складка кожи – так называемая летательная перепонка, которая при планирующем полете от дерева к дереву раскрывается как парашют. В состоянии покоя она окружает

Благодаря чему мы переигрывали немцев

Из книги автора

Благодаря чему мы переигрывали немцев И в училище нас неплохо готовили по топографии, и наш адъютант старший, как я уже говорил, придавал очень большое значение умению читать карту. Я вообще читал карту очень хорошо и до сих пор ее хорошо читаю, но в те времена просто это

То, благодаря чему все это работает

Из книги Запуск! Быстрый старт для вашего бизнеса автора Уокер Джефф

То, благодаря чему все это работает Подозреваю, что вы серьезно задумались о практических деталях реализации Формулы. Но давайте на секунду оглянемся назад и посмотрим на картину в целом. Порой после знакомства с процессом запуска люди начинают воспринимать его методику

Будучи Духом, вы можете вернуться в прошлое, чтобы исправить его – благодаря чему вы исправите и свое настоящее

Из книги Крайон. 11 задач, чтобы впустить в себя свет автора Шмидт Тамара

Будучи Духом, вы можете вернуться в прошлое, чтобы исправить его – благодаря чему вы исправите и свое настоящее В ваших силах – улучшить свое будущее, работая с настоящим. Но как быть с тем негативом, который, возможно, проявляется в вашем настоящем, так как был создан в

Прим. Е …интеллектуал, усваивая политические страсти, вносит в их развитие огромный вклад благодаря утонченности своих чувств, если он художник, благодаря своей способности убеждать, если он мыслитель, и в обоих случаях - благодаря своему нравственному авторитету

Из книги Предательство интеллектуалов автора Бенда Жюльен

Прим. Е …интеллектуал, усваивая политические страсти, вносит в их развитие огромный вклад благодаря утонченности своих чувств, если он художник, благодаря своей способности убеждать, если он мыслитель, и в обоих случаях - благодаря своему нравственному авторитету Сам

Из книги Новейшая книга фактов. Том 3 [Физика, химия и техника. История и археология. Разное] автора Кондрашов Анатолий Павлович

Благодаря чему летают белки-летяги?

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автора Кондрашов Анатолий Павлович

Благодаря чему летают белки-летяги? У белки-летяги вдоль тела между передними и задними лапками натянута складка кожи – так называемая летательная перепонка, которая при планирующем полете от дерева к дереву раскрывается как парашют. В состоянии покоя она окружает

Да здравствует всё то, благодаря чему мы, несмотря ни на что!

Из книги Энциклопедический словарь крылатых слов и выражений автора Серов Вадим Васильевич

Да здравствует всё то, благодаря чему мы, несмотря ни на что! Слова писателя-сатирика Зиновия Самойловича Паперного (1919-1996), которыми он закончил свой юбилейный вечер в Центральном Доме литераторов

Благодаря чему летают белки – летяги?

автора Кондрашов Анатолий Павлович

Благодаря чему летают белки – летяги? У белки-летяги вдоль тела между передними и задними лапками натянута складка кожи – так называемая летательная перепонка, которая при планирующем полете от дерева к дереву раскрывается как парашют. В состоянии покоя она окружает

Благодаря чему рожковое дерево дало миру две единицы массы?

Из книги 3333 каверзных вопроса и ответа автора Кондрашов Анатолий Павлович

Благодаря чему рожковое дерево дало миру две единицы массы? Твердые плоские бурые семена культивируемого издавна в Средиземноморье рожкового дерева (Ceratonia siliqua) по весу почти не отличаются друг от друга, а потому древние ювелиры и аптекари использовали их в качестве

Благодаря чему глаз видит?

Из книги Восстановление зрения автора Гаврюк Сергей Николаевич

Благодаря чему глаз видит? Глаз состоит из роговицы, жидкости передней камеры, реснитчатой мышцы, хрусталика, стекловидного тела, сосудистой оболочки, зрительного нерва, глазодвигательных мышц (Рис. 4). А от состояния каждого из этих элементов зависит то, как наш

Благодаря чему Адраст – единственный из семерых вождей похода против Фив – спасся от гибели под стенами этого города?

Из книги Новейшая книга фактов. Том 2 [Мифология. Религия] автора Кондрашов Анатолий Павлович

Благодаря чему Адраст – единственный из семерых вождей похода против Фив – спасся от гибели под стенами этого города? Аргосский царь Адраст избежал гибели под стенами Фив лишь благодаря быстроте Арейона – божественного коня, умевшего говорить, сына Посейдона и Деметры.

11. Польза, получаемая благодаря «наличию», может быть лишь благодаря «отсутствию»

Из книги Дао дэ неглиже автора Ренц Карл

11. Польза, получаемая благодаря «наличию», может быть лишь благодаря «отсутствию» Повсеместность: она никогда не двигалась Тридцать спиц в колесе сходятся к центру, который оставляется пустым. Благодаря этому и можно пользоваться колесом. И потому польза, получаемая

Сказка вторая. О том, благодаря чему мы, несмотря ни на что…

Из книги Тайный архив будущего. Измени свою жизнь через кризис автора Земун Юрий

Сказка вторая. О том, благодаря чему мы, несмотря ни на

Вы наверняка уже знаете, что чтобы объяснить что-либо, используются союзы ПОТОМУ ЧТО, ОТТОГО ЧТО. До того как мы перейдем к альтернативным способам описания причины, в этой же теме я хотела бы объяснить пунктуацию в случаях использования этих составных союзов, потому что такие вопросы время от времени возникают у студентов. Как видно из предыдущего предложения, наиболее привычная ситуация - когда запятая стоит перед союзом. Но есть также случаи, когда запятая разделяет союз. Посмотрите на два примера.

За границей мы чувствуем себя комфортно, потому что знаем иностранные языки.
За границей мы чувствуем себя комфортно, возможно, потому, что знаем иностранные языки.

Так вот, чаще всего, когда в предложении есть вводное слово (ВОЗМОЖНО, МОЖЕТ БЫТЬ и т.д.), союз разделяется запятой. Вводное слово при этом тоже выделяется - по всем правилам.

В то же время, возможно разделение составного союза и в том случае, если того требует интонация. Допустимо ставить запятую для того, чтобы показать паузу.

Теперь рассмотрим альтернативу союзу ПОТОМУ ЧТО. Это союзы БЛАГОДАРЯ и ИЗ-ЗА, которые означают то же, что и ПОТОМУ ЧТО, но используются в различных ситуациях и грамматических конструкциях.

Мы используем БЛАГОДАРЯ для того, чтобы показать позитивную причину. Что-то, что пошло на пользу.

Конструкция с существительным:

БЛАГОДАРЯ + существительное в дательном падеже

Конструкция с глаголом или словом есть (помните, слово "есть" мы часто опускаем, хотя подразумеваем):

БЛАГОДАРЯ ТОМУ, ЧТО + фраза, описывающая положительный эффект.

Благодаря родителям я закончил университет.
Благодаря хорошей погоде мы смогли устроить пикник.
Она сдала экзамен благодаря хорошей подготовке.
Благодаря тому, что на юге много солнца, там растут фрукты.
Благодаря тому, что у нас есть машина, мы можем путешествовать.
Я умею играть на фортепиано благодаря тому, что училась в музыкальной школе.

Мы используем ИЗ-ЗА, если хотим обозначить негативную причину, что-то, что причинило вред или помешало получить результат.

Конструкция с существительным.

ИЗ-ЗА + существительное в родительном падеже

Конструкция с глаголом или словом есть.

ИЗ-ЗА ТОГО, ЧТО + фраза, описывающая негативный эффект.

Из-за плохой погоды мы остались дома.
Из-за болезни он оставил работу.
Мы опоздали из-за пробок на дорогах.
Из-за того, что профессор был строг, многие завалили* экзамен.
Мой друг не смог поехать с нами из-за того, что сильно заболел.

Будьте внимательны, выбор союза не зависит от слов, и не зависит от явлений, который вне контекста принято считать положительными или нет. Всё зависит от ситуации и результата.

Благодаря тому, что лето было очень дождливое, в лесу много грибов.
Из-за того, что лето было очень дождливое, увеличилось количество аварий на дорогах.

*Завалить экзамен - не сдать экзамен, получить неудовлетворительную оценку.