Основы теоретической физики/Аберрация света

2.2.5. Аберрация света

Одним из простейших экспериментальных подтверждений преобразований Лоренца, является наблюдение эффекта, который называется «аберрацией света». Аберрация света – это наблюдаемое изменение направления распространения света при переходе из одной системы отсчета в другую.

Вычислим угол, на который отклоняется свет при переходе в другую систему отсчета. Для этого рассмотрим движение произвольного тела и выберем оси координат так, чтобы скорость лежала в плоскости XY. Тогда для проекций скорости в разных системах отсчёта получим:

$Undefined~formula$ формулы (2.2.22)

где $v,v^{\prime },\theta ,\theta ^{\prime }$ — это абсолютные величины и углы, образованные скоростью с осями «x» и «x'».

Подставив  (2.2.19)  в  (2.2.22) , найдем тангенс угла:

$Undefined~formula$ формулы (2.2.23)

Формула  (2.2.23)  дает изменение направления скорости произвольного тела при переходе из одной системы отсчета в другую. В частном случае, для скорости света, из  (2.2.23)  получим:

$Undefined~formula$ формулы (2.2.24)

Аналогичные формулы можно получить для синуса и косинуса через тригонометрические преобразования:

$Undefined~formula$ формулы (2.2.25)

На практике аберрацию наблюдают астрономы при годовом смещении положения звезд на небе за счет того, что телескопы на Земле движутся вокруг Солнца в разных направлениях в разное время года. Это наблюдаемое смещение очень мало, как мала и скорость вращения Земли по сравнению со скоростью света. Поэтому если подставить в полученные формулы  (2.2.25)  близкие к нулю углы и малую скорость, то можно получить хорошо известную эмпирическую формулу для аберрации света:

$Undefined~formula$ формулы (2.2.26)

См. также

<<Назад  |  Далее>>
Оглавление