т.5 No 2

19

К вопросу об аберрации света

2. Исследование классического описания эффекта аберрации света

Как общеизвестно, "все неподвижные звезды, находящиеся вблизи оси земной орбиты, описывают за год круговую орбиту с диаметром, равным 41"; это - годограф нашей земной орбиты. Можно также наблюдать две неподвижные звезды вблизи плоскости земной орбиты, одну в радиальном, а другую в тангенциальном направлении. Их угловое расстояние тоже изменяется за год на  plusminus.gif (834 bytes) gammacut.gif (834 bytes) = 20,5 сек, но их путь кажется прямой линией. Звезды, находящиеся между осью и плоскостью земной орбиты, описывают в течение года эллиптические орбиты с большой осью, равной 41". Все это явление называется астрономической аберрацией. Оно было открыто Брэдли и объяснено (Брэдли - авт.) в 1728 г. Отношение u/c , т.е. отношение скорости движения Земли по орбите к скорости света, астрономы называют "аберрационной постоянной" " [4, с. 193].

"Классическая теория аберрации света, основанная на представлении о распространении света в неподвижной среде - эфире, приводит к следующему виду зависимости между аберрационным смещением светила alphacut.gif (839 bytes) (по большому кругу небесной сферы, проходящему через светило и апекс - т.е. точку, к которой движется наблюдатель, - в сторону апекса), углом между направлениями на светило и на апекс psi.gif (848 bytes) и скоростью движения наблюдателя v (с - скорость света):

eqv1.gif (1266 bytes) (1)

[5, с. 9]. "Если угол между направлением, по которому видно светило, и направлением на апекс обозначить через ficut.gif (844 bytes)

eqv2.gif (1005 bytes) (2)

то уравнение (1) можно записать в виде

eqv3.gif (1063 bytes) (3)

[5, с. 10].

Чтобы правильно разобраться в углах и их взаимоотношении, на рис. 1 мы можем видеть все указанные углы.

fig1.gif (5700 bytes)

 

Рис. 1. Графическое построение для расчёта классического эффекта аберрации света в случае движения наблюдателя с некоторой скоростью v относительно удалённого неподвижного источника

 

В основу построения на рис. 1 положена базовая закономерность, определяющая феноменологию явления аберрации. Как видно из построения, она связана не со взаимно движущимися системами отсчета, а с тем, что для фиксации направления на звезду мы в любом случае пользуемся направленным отрезком, в качестве которого, как правило, используются труба телескопа, линейки триквестра или квадранта или трубки-диоптры универсального квадранта, или алилада - вращающаяся линейка с двумя диоптрами (рис. 2). Но в любом случае это некоторая направленная линейка, по совмещению начала и конца которой с направлением на звезду определяется угловое положение небесного тела.

fig2a.gif (9331 bytes)

 

а) “Астрономический посох (слева вверху) и триквестр (справа). Слева внизу чертёж, поясняющий принцип действия астрономического посоха” [6, с. 8].

 

fig2b.gif (13957 bytes)

 

б) “Древний квадрант” [6, с. 9].

 

fig2c.gif (20613 bytes)

 

в) “Древняя (справа) и самодельная астролябия” [6, с. 10].

 

fig2d.gif (3349 bytes)

 

г) “Универсальный квадрант” [6, с. 11]

Рис. 2 Некоторые угломерные астрономические инструменты [6]

 

При этом, как видно из рис. 1, "если бы ось телескопа (S 'B - авт.) была параллельна этой прямой (SO - авт.), то свет, прошедший в отверстие А, не прошел бы отверстия В: отверстие В совпало бы с О в момент прохождения света через А. Но за время движения света вдоль трубы отверстие В сместилось бы от точки О вправо" [7, с. 155]. Из этого следует, что роль направляющей линейки определяется конечностью времени прохождения лучом расстояния вдоль направленного отрезка l, равномерно смещающегося в некотором направлении вместе с сопутствующей системой отсчёта независимо от луча.

Содержание: / 18 / 19 / 20 / 21 / 22 / 23 / 24 / 25 / 26 / 27 / 28 /

Hosted by uCoz