Новости    Библиотека    Энциклопедия    Биографии    Ссылки    Карта сайта    О сайте


предыдущая главасодержаниеследующая глава

Опыт Бухерера

Работа Бухерера была доложена им на 80-м съезде немецких естествоиспытателей и врачей в Кёльне 22 сентября 1908 г. Она называлась "Измерения с беккерелевскими лучами. Экспериментальное подтверждение теории Лоренца-Эйнштейна". В отличие от Кауфмана Бухерер прямо заявляет об экспериментальном подтверждении теории относительности. Во вступительных замечаниях к работе Бухерер подчеркивает огромное значение весьма широкого принципа относительности, почему особенно настоятельной является его прямое экспериментальное исследование.

Схема опытов Бухерера
Схема опытов Бухерера

"Наперед ясно,- пишет Бухерер,- что для доказательства истинности какой-либо из конкурирующих теорий могут быть приемлемы только такие явления, в которых тела движутся с большими скоростями. Для этого предлагались измерения с беккерелевскими лучами, и г. Кауфман взял на себя трудную задачу поставить такие опыты. Метод Кауфмана общеизвестен, так же как и общеизвестен тот факт, что Кауфман определенно вывел заключение, что теория относительности опровергается его опытом.

Благодаря этому результату сложилась своеобразная ситуация. В то время как некоторые физики развивали принцип относительности дальше, ожидая, что точные измерения все же в конце концов подтвердят ее, другие, а к ним принадлежал также я, рассматривали в то время результаты Кауфмана как решающие".

Фотография Бухерера
Фотография Бухерера

Бухерер решил исследовать сложившуюся ситуацию посредством более точного опыта. Идея Бухерера заключалась в том, чтобы подвергнуть электроны одновременному действию электрического и компенсирующего это действие магнитного поля. Источник излучения в виде маленького шарика из фтористой соли радия находился в центре плоского конденсатора, состоящего из двух горизонтальных - круглых пластин диаметром 8 см, находящихся на расстоянии 1/4 мм друг от друга. Конденсатор находился в латунной коробке с внутренним диаметром 16 см и высотой 8 см. Коробка закрывалась тщательно пришлифованной крышкой, и внутренность ее откачивалась с помощью насоса. Через соответственно просверленные отверстия в сосуд подводились изолированные подводящие провода от батареи аккумуляторов. К внутренней стенке сосуда с помощью двух пружин прижималась фотографическая пленка. Коробка помещалась внутри соленоида длиной 103 см с двумя слоями витков, по 103 витка каждый. Поле соленоида составляло около 140 гаусс.

Так как вылетающие из источника частицы составляют всевозможные углы а с направлением магнитной силы, то условие компенсации электрической и магнитной сил будет иметь вид


где F - напряженность электрического поля, u - скорость частицы, Н - напряженность магнитного поля, с - скорость света. Для каждой скорости автоматически находится угол, для которого происходит компенсация и лучи с соответствующей скоростью вылетают из конденсатора. Затем электроны различных скоростей падают на пленку, на которой получается кривая, позволяющая определить удельный заряд как функцию скорости. Бухерер приводил свои результаты к массе покоя. В случае справедливости теории Лоренца-Эйнштейна отношение e/m0 должно оставаться постоянным. Опыты дали следующую таблицу:


"Один взгляд на эту таблицу,- пишет Бухерер,- показывает, что решение будет в пользу теории Лоренца-Эйнштейна".

Бухерер проводит расчеты для максимальной части своей кривой. В области, удаленных от максимума, расчет затрудняется наличием некомпенсированных электронов. Поэтому в наиболее интересной части, где скорость близка к скорости света, метод Бехерера отказывает.

В 1914 г. опыты Бухерера повторил Нейман. Его результаты представляются таблицей:


Планк в своей первой статье по опытам Кауфмана указывал, что при работе с β-лучами ошибки неизбежны и что более точных результатов следует ожидать, работая с быстрыми катодными лучами. Идея Планка была осуществлена только в 1926 г. в опытах Гюи и Лаванши, которые оказались наиболее точными и также подтвердили формулу Эйнштейна.

Но судьба теории Эйнштейна была определена не столько результатами этих экспериментов, сколько напряженной работой теоретиков. Развитию теоретических идей принципа относительности мы посвятим следующий раздел.

предыдущая главасодержаниеследующая глава










© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2019
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://physiclib.ru/ 'Библиотека по физике'

Рейтинг@Mail.ru