Владимир Александрович Михельсон


Крупные научные достижения принадлежат и ученику Столетова Владимиру Александровичу Михельсону (1860—1927).

Одна из важнейших работ Михельсона — исследование распределения энергии в спектре твердого тела. Русский ученый первым заметил, что положение участка спектра, на который приходится наибольшая часть излучаемой энергии, непостоянно. Оно зависит от того, насколько нагрето тело. С повышением температуры преобладающее значение в спектре получают все более и более короткие волны.

В этом исследовании ученый чрезвычайно близко подошел к точному количественному выражению закона, устанавливающего связь между температурой нагретого тела и длиной волны, на которую приходится максимум излучаемой энергии. Установить точно это соотношение Михельсону помешало несовершенство имевшихся в то время экспериментальных данных.

Михельсон в своем труде правильно указал на качественную сторону явления. Его работа, по сути дела, была первым шагом к созданию теории излучения, послужившей одним из источников для теории

Подобно колебанию шнура, пропущенного сквозь щель, в плоско-поляризованном свете колебания совершаются в одной неизменной плоскости.

квант — учения о том, что энергия излучается и поглощается отдельными порциями — квантами.

Другая крупная научная победа Михельсона связана с дальнейшим уточнением закона изменения длины волны света, испускаемого движущимся источником. Ученый дал этот закон в самой общей форме: он сформулировал его для случая, когда между источником света и наблюдателем находится среда, преломляющая свет, плотность которой быстро меняется. Этот случай, помимо теоретического значения, очень важен и для астрофизиков, которые, анализируя свет небесных тел, определяют тем самым их скорости.

Особое значение имеют труды Михельсона, посвященные исследованию горения. Изучив физическую сущность этого явления, русский ученый заложил основы нового раздела науки — физики горения.

Михельсон ввел понятие о скорости распространения пламени в горючей смеси и с помощью тонких опытов установил зависимость этой скорости от концентрации горючей компоненты в смеси. В своих трудах Михельсон убедительно показал, что при изучении взрывного горения надо учитывать и влияние возникающих при этом колебаний газовой смеси, так называемых ударных волн. Влияние этих колебаний на процесс горения особенно сильно, если смесь заключена в замкнутый сосуд. Михельсон в своих трудах показал также, как влияет теплотворность смеси на скорость распространения пламени.

Идеи, развитые Михельсоном, имеют важное значение в учении о горении взрывчатых смесей.

Данные физики горения ныне широко используются техникой: они служат основой проектирования пламенных печей, расчетов различных взрывных процессов и т. п.

Садовский доказал теоретическими расчетами, что циркулярно поляризованный свет оказывает закручивающее действие.

Образцы научного предвидения содержатся в трудах русского физика Александра Ивановича Садовского (1859—1920). В конце прошлого века Садовский на основании теоретических соображений доказал, что свет в некоторых случаях может оказывать вращательное действие.

Свет — это электромагнитные волны. В луче обычного света — непо-ляризованного, как говорят физики, — плоскость, в которой бегут волны непрерывно и беспорядочно, поворачивается вокруг направления светового луча. Но свет можно поляризовать.

В плоскополяризоваином свете плоскость волн неизменна. Синусоида, которой изображается волна, располагается в плоскости, не меняющей своего положения. В свете, поляризованном по кругу или эллипсу, плоскость волны меняет свое положение. И меняет по строгому закону. Плоскость волны равномерно вращается вокруг луча. Синусоида волн такого света летит вперед, как бы ввинчиваясь в пространство. Свет, поляризованный по кругу и эллипсу, получают из плоскополяри-зованного света, пропуская его через специальные пластинки, вырезанные из трехосных кристаллов. Садовский показал, что при этом свет стремится повернуть пластинку в сторону, противоположную направлению вращения плоскости волн получающегося поляризованного света.

Если же, показал далее Садовский, бросить свет, уже поляризованный по кругу, на другую кристаллическую пластинку должной толщины,

он стремится привести ее в непрерывное вращение в ту же сторону, куда вращается плоскость его волны.

Садовский не только предсказал эффект вращательного действия света, — он тончайшим образом рассчитал величину этого предполагаемого эффекта. Свои исследования Садовский* предложил как диссертацию на соискание ученой степени. Но официальная наука, оказавшаяся в плену отсталых традиций, забраковала этот труд. Однако развитие физики доказало правоту предвидений, содержавшихся в отвергнутой диссертации Садовского. Эффект, предсказанный им, был впоследствии установлен опытом.

Эффект Садовского, подобно исследованиям Лебедева, показывает, что свет ведет себя как нечто вещественное, имеющее массу.

Будущее принесло победу идеям русского физика.

Много сделал для науки русский физик, современник П. Н. Лебедева, Александр Александрович Эйхенвальд (1863—1944).

Не одно поколение физиков воспиталось на замечательных учебниках «Электричество» и «Теоретическая физика», вышедших из-под пера этого выдающегося ученого, популяризатора науки и педагога.

Обладая изумительным талантом экспериментатора — умением так задавать природе вопросы, что она вынуждена отвечать на них точно, ясно и определенно, Эйхенвальд доказал ряд очень важных положений теории электричества.

Ученые предполагали, что электрический ток представляет собой движение электрических зарядов. Подтверждение этой гипотезы можно было получить, наблюдая бесспорное перемещение зарядов: например, двигая тело, заряженное электричеством. С точки зрения теории, при движении должен появиться так называемый конвекционный ток, полностью подобный обычному току проводимости. Попытки доказать тождественность этих токов проводились и до Эйхенвальда. Однако достоверных результатов, подтверждающих теоретические расчеты, они не дали.

Только Эйхенвальду с помощью простого, но неотразимого в своей убедительности опыта удалось доказать, что конвекционный ток полностью подобен току, текущему в проводниках. Вращая диски, заряженные электричеством, ученый установил, что двигающиеся заряды рождают магнитное поле и магнитная стрелка по соседству с заряженными и вращающимися дисками ведет себя точно так же, как в соседстве с проводником, по которому идет ток.

В своем опыте Эйхенвальд сумел исключить влияние всех побочных факторов. Полученные им результаты явились сильнейшим подтверждением выводов электромагнитной теории.

Следующим опытом русский ученый доказал, что магнитное поле может образоваться и так называемыми фиктивными зарядами, то есть зарядами, возникающими на поверхности веществ, не проводящих электрического тока, — диэлектриков, при действии на них электрического поля. Диэлектрик при помещении его в электрическое поле, например в пространство между пластинками конденсатора, поляризуется, в нем происходит смещение разноименно заряженных частиц атомов или

молекул. В результате такого смещения в атомах, лежащих на поверхности диэлектрика, заряды как бы проступают наружу.

Сторона, обращенная к обкладке конденсатора, заряженной положительно, заряжается отрицательно; противоположная ей сторона диэлектрика — положительно.

Вращая поляризованный диэлектрик, Эйхенвальд доказал, что и это явление подобно току проводимости. Только на этот раз магнитное поле состояло из двух полей: одного, образованного движением положительного заряда, и другого, рожденного движением отрицательного заряда.

Третий опыт Эйхенвальд посвятил доказательству реальности так называемых «токов смещения». Электромагнитная теория утверждала, что если электрическое поле будет изменяться, то оно должно порождать магнитное поле, то есть изменения поля можно уподобить некоему току. Эти токи — токи смещения — должны возникать и в диэлектриках и в вакууме (в эфире, как говорили некогда физики).

Эйхенвальд вращал диск из диэлектрика между двумя конденсаторами с противоположно направленными полями. При этом в каждом участке диэлектрика заряды попеременно смещались то в одну, то в другую сторону. Как и во всех предыдущих опытах, предупредив возникновение погрешностей, ученый блистательно доказал, что магнитная стрелка в присутствии токов смещения отклоняется в полном согласии с теоретическими расчетами.

Последний опыт также имел огромное значение для теории. Он еще раз доказывал положение, что всякое движение электрического заряда эквивалентно току. Доказательство реальности токов смещения было важно и потому, что именно гипотеза о существовании этих токов дала в свое время возможность предсказать существование электромагнитных волн.



Истории, рассказы о русской науке и технике, Болховиттинов В. 1957