эйхенвальда опыт

ЭЙХЕНВАЛЬДА ОПЫТ в электродинамике движущихся сред - доказал точными количеств, измерениями (1903), что конвекц. ток свободных зарядов на движущемся проводнике (см. Роуланда опыт)и ток связанных зарядов, возникающий при движении наэлектризованного диэлектрика (см. Рентгена опыт), приводят к появлению магн. поля точно так же, как ток проводимости в покоящемся проводнике, т. е. поляризованный немагн. диэлектрик при движении становится намагниченным.

Согласно электронной теории Лоренца, в Максвелла уравнения для медленно движущихся со скоростью и (и<<с)сред

(E-напряжённость электрич. поля, В-магн. индукция) входят полные плотность зарядаи плотность тока

Здесь-ток проводимости в покоящемся проводнике, - ток поляризации, определяемый изменением во времени поляризациипокоящейся среды с диэлектрич. проницаемостью ток переноса свободных зарядов плотностьюсо ско-ростью движения среды и (конвекц. ток Роуланда), - ток связанных зарядов плотностью р_свяэ, переносимых со скоростью и (ток Рентгена). Ур-ния (1) с выражениями для плотностей токов (2) полностью эквивалентны релятивистски инвариантным ур-ниям Максвелла - Минковского (см. Электродинамика движущихся сред ),в к-рых связь электрич. индукции D и напряжённости магн. поля H с E и В при малой скорости иперемещения немагн. (магн. проницаемостьсреды имеет вид

- намагниченность, а плотность тока внеш. источников в такой движущейся среде равна
Если подставить выражения (3) и (4) в релятивистски инвариантные ур-ния Максвелла в среде, то получатся ур-ния (1) электронной теории Лоренца, в к-рых полный ток имеет вид (2). Суть опытов Эйхенвальда состояла в эксперим. проверке правильности выражений для всех токов, входящих в равенство (2).

Схема опыта такова: диэлектрич. диск (толщиной d) с диэлектрич. проницаемостью e вращается между двумя кольцевыми соосными диску обкладками конденсатора (шириной b); обкладки конденсатора, имеющие разрез, подключаются к батарее с напряжениеми могут вращаться вокруг общей оси независимо от диэлектрич. диска. Опыты состояли в поочерёдном вращении обкладок конденсатора или диска, в сравнении магн. действия всех видов токов, входящих в выражение (2), и в эксперим. доказательстве их эквивалентности.

В отсутствие диэлектрика на обкладках заряж. конденсатора образуется поверхностный заряд плотностью при вращении обкладок со скоростью и этот заряд создаёт конвекц. ток(ток Роуланда). Если же между обкладками находится диэлектрич. диск, то а поверхностная плотность индуцированных на диэлектрике зарядов равна При вращении диэлектрич. диска между покоящимися обкладками возникает ток (ток Рентгена), вызванный тем, что движущийся поляризованный диэлектрич. диск намагничивается в радиальном направлении; величина его магн. момента При вращении всей системы в целом полный ток .
не зависит от диэлектрич. проницаемости диска; это подтверждает справедливость осн. принципов теории относительности применительно к движущимся средам.

В Э. о. был также измерен ток поляризациивходящий в выражение (2). Если одну из обкладок заземлить, а другую разделить дополнит, щелью на два полукольца, к к-рым подключить два разных полюса батареи, то при вращении диска диэлектрик будет половину оборота находиться в поле одного знака, а другую половину оборота - в поле противоположного знака. Такая схема опыта позволила скомпенсировать ток Рентгена и наблюдать ток поляризации, обусловленный изменением во времени поляризации вращающегося диска от

Лит.: Тамм И. E., Основы теории электричества, 10 изд.. M., 1989; Беккер Р., Теория электричества, 2 изд., т. 2. Электронная теория, Л.- M., 1941; Франкфурту. И., Специальная и общая теория относительности, M., 1968; Болотовский Б. M., Столяров С. H., Поля источников излучения в движущихся средах, в кн.: Эйнштейновский сб. 1978-1979, M., 1983, с. 173; Мееро-вич Э. А., Методы релятивистской электродинамики в электротехнике и электрофизике, M., 1987. С. H. Столяров.

   <<      Предметный указатель      >>