Головна
Аксіологія / Аналітична філософія / Антична філософія / Антологія / Антропологія / Історія філософії / Історія філософії / Логіка / Метафізика / Світова філософія / Першоджерела з філософії / Проблеми філософії / Сучасна філософія / Соціальна філософія / Середньовічна філософія / Телеологія / Теорія еволюції / Філософія (підручник) / Філософія мистецтва / Філософія історії / Філософія кіно / Філософія науки / Філософія політики / Філософія різних країн і часів / Філософія самоорганізації / Філософи / Фундаментальна філософія / Хрестоматії з філософії / Езотерика
ГоловнаФілософіяФілософія науки → 
« Попередня Наступна »
Франк Філіп. Філософія науки. Зв'язок між наукою і філософією: Пер. з англ. / Заг. ред. Г. А. Курсанова. Вид. 2-е. - М.: Издательство ЛКИ. - 512 с. (Зі спадщини світової філософської думки; філософія науки.), 2007 - перейти до змісту підручника

3. Другий «вирішальний експеримент»

Після експерименту Фуко в 1850 році хвильова теорія світла отримала загальне визнання і лише піддалася видозміні після появи праць Джемса Кларка Максвелла і Генріха Герца, які пружні коливання замінили електромагнітними. У 1902 році був знову поставлений вирішальний експеримент, який повинен був покласти край суперечці між прихильниками нової теорії і хвильової теорії світла; Філіп Ленард, який його осуще ствіл, не надавав такого значення своєму експерименту »яке надавав йому Араго. І дійсно експеримент Ленарда не признавався вирішальним до 1905 року, коли Ейнштейн звернув на нього увагу фізиків. Ми, однак, будемо розглядати цей експеримент так, як якби він був задуманий у вигляді вирішального експерименту, призначеного для вирішення спору між двома теоріями світла. Ми знаємо (з § 2), що результат експерименту Араго не виключав можливості такого другого вирішального експерименту, який міг би дати протилежний результат.

Ми виходимо з того, що світло випромінюється джерелом, що знаходиться в точці Р, і поглинається плоским екраном, поставленим перпендикулярно до променів на відстані г від джерела і мають невелику площу а. Якщо енергія, що випускається джерелом в точці Р в одиницю часу, є L (яскравість світла), то енергія, яка потрапляє на а в одиницю часу, є La/far2 (оскільки на відстані г промениста енергія розподілена на сфері площею Фі :/ * 2). Приймемо далі, що можна виміряти променисту енергію, яка потрапляє на екран в одиницю часу. Якщо ми припустимо, що хвильова теорія правильна, то L є постійна, і LajA% r2 нескінченно зменшується при збільшенні р. Якщо ми будемо відсувати екран все далі і далі, то світлова енергія, яка потрапляє на екран в одиницю часу, буде прагнути навіть до нуля . Якщо ж ми припустимо, що з точки Р испускаются «частки», наприклад л частинок в одиницю часу, кожна з яких володіє енергією /, то результат буде інший; тоді енергія, яка потрапляє на екран в одиницю часу, буде nla/4ur2, однак енергія , що поглинається екраном, ніколи не може бути менше, ніж енергія однієї частинки {п - 1). Вона може бути нулем тільки в тому випадку, якщо всі частинки пройдуть повз екрана (п - 0).

Ми можемо, отже, поставити наступний експеримент: якщо ми будемо відсувати екран площею а все далі і далі від точки Р, то в цьому випадку поглинається світлова енергія буде неогр-нічийним зменшуватися або вона досягне мінімуму, а потім різко впаде до нуля.

Для того щоб здійснити цей експеримент, ми повинні бути в змозі вимірювати дуже малі кількості енергії, що може бути зроблено за допомогою фотоелектричного ефекту. Якщо світло падає на поверхню будь-якого металу, то з цієї поверхні випускаються електрони і енергія цих «фотоелектронів» служить мірою світлової енергії, що поглинається цією поверхнею. Як ми вже згадували, Філіп Ленард виявив, що енергія, що поглинається металом, завжди буває вище певного рівня, тобто енергії, що потрапляє на поверхню «частки світла». Хвильова теорія Вимагає, щоб ця енергія, що поглинається прагнула до нуля в міру збільшення відстані від джерела світла. Експеримент ж Ленарда остаточно довів, що нижня межа випромінювання, що поглинається екраном в міру збільшення відстані до джерела, не залежить, від цієї відстані і визначається тільки кольором (частотою) світла. Цей експеримент «усунув» хвильову теорію в її класичній формі, даній Френелем, і довів, що корпускулярна теорія можлива.

Корпускулярна теорія, яка допускається в цьому доказі, не містить, на противагу ньютонівської теорії, ніяких законів, згідно з якими частинки притягуються матерією, а включає тільки допущення, що вони прямолінійно рухаються в порожньому просторі. Якщо ми хочемо підвести підсумок, що дається обома вирішальними експериментами, то повинні відзначити, що як корпускулярна теорія, так і хвильова теорія в їх класичній формі цими експериментами усуваються, Правильна теорія повинна відрізнятися від обох. Оскільки дуже багато укладення, виведені з цих «класичних» теорій, виявилися у згоді з досвідом, остільки нова теорія, очевидно, повинна містити деякі риси корпускулярної і деякі риси хвильової теорії. Це означає, що нова теорія при деяких обставинах призведе до тих самих результатів, до яких приводила і одна зі старих, але немає ніякого логічного підстави говорити, що нова теорія буде чимось на зразок «суми» старих, або, як говорять деякі, що світло має бути і «вільний» і «часткою» одночасно.

Коли Ейнштейн в 1905 році вказав, що цей «другий вирішальний експеримент» «усунув * хвильову теорію, він намагався змінити її якомога менше. Однак він повинен був внести такі зміни, які привели б «оновлену» хвильову теорію згоди з експериментом Ленарда. На підставі хвильової теорії в її класичній формі робили висновок, що енергія коливання для рівних площ сферичної хвильової поверхні має одне і те ж значення, але це значення зменшується в міру того, як збільшується відстань від джерела.

Цей результат експериментом Ленарда спростують. Ейнштейн припустив, що енергія розподіляється по фронту хвиль не рівномірно, а концентрується порціями, званими світловими квантами, або фотонами, які є частиною електромагнітної радіації і рухаються зі швидкістю світла. Це, звичайно, явно суперечить основним законам електромагнітного поля. Отже, на великій відстані від джерела світла на екран площею а ніколи не потраплятиме енергії менше енергії одного фотона. Сума всієї енергії, що поглинається екраном, є сума енергій всіх поглинених фотонів; отже, на великих відстанях в одиницю часу поглинається або один фотон, або жодного.

Експеримент Ленарда показує, що випускається джерелом світло, що потрапляє-на метал та продукує витікання фотоелектронів, дійсно слід цією схемою. Усуваючи хвильову теорію, він підтверджує корпускулярну теорію в тому сенсі, що світло випускається джерелом певними порціями, які отримали назва світлових квантів або фотонів. Звичайно, експеримент показує тільки те, що можна допустити, що світло випускається у вигляді маси таких порцій, але рух цих частинок неможливо пояснити, виходячи з ньютоновских за-конів, щоб не суперечити вирішального експерименту Араго. Для того щоб змінювати хвильову теорію якомога менше, Ейнштейн припустив, що світло є дійсно хвильовий процес у вигляді електромагнітних хвиль, але що енергія не повинна розподілятися у хвилі рівномірно. Повинно мати місце згущення енергії, яка поширюватиметься у вигляді порції таким чином,, що на екран ніколи не потраплятиме менше однієї порції. Кожна порція має одне і те ж кількість енергії, якщо тільки частота світла залишається однією і тією ж. Експеримент Ленарда показав, що енергія кожної Е порції пропорційна частоті світла: Е ~ hv, де v - частота світла при припущенні його монохроматичности і h - універсальна стала, звана постійної Планка.

« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна " 3. Другий «вирішальний експеримент» "
  1. 4. Жовтень 1917 (питання методології)
    другий ешелон »в ланцюзі капіталістичних держав, тому різні історичні епохи виявилися ніби спресованими в часі. Промисловий переворот стався в Росії без аг-рарно-капіталістичного, звідси особлива гострота аграрного питання і вузькість внутрішнього ринку. З метою швидкого розвитку промисловості та підтримки бездефіцитного торгового балансу Росія активно експортувала
  2. МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ПО НАПИСАННЯ КУРСОВИХ РОБІТ
    другий - зміст. Титульний лист оформляється за формою, зазначеною у додатку. У змісті послідовно перераховуються назви розділів (параграфів). У літературному огляді має бути достатньо повно викладено стан проблеми. Це дозволяє об'єктивно оцінити науковий рівень роботи, показати знання проблеми в цілому і зокрема. Методика дослідження повинна викладатися з обгрунтуванням
  3. Глава восьма. ТЕОРЕТИЧНІ ПИТАННЯ РОСІЙСЬКОЇ ДЕРЖАВНОСТІ
    другий і третій главах). Як відомо, догматичні твердження в рамках формаційного підходу про те, що вся сучасна цивілізація Європи пройшла через суспільство, засноване на рабстві, суспільство рабовласників, - а це у своїй лекції про державу в 1919 році стверджував В. Ленін, - були спростовані сучасним історичним знанням . Але варто відзначити, що багато десятиліть після 1919 р.
  4. Глава дев'ята. ТЕОРІЯ ПРАВА ЯК ЮРИДИЧНА НАУКА
    другій частині, присвяченій теорії права, розглядаються з урахуванням сучасного рівня юридичного знання функціонування та розвиток такого яскравого і складного соціального інституту, як право. При цьому головна увага приділяється закономірного і випадковому в праві, основним правовим системам, іншим головним характеристикам права в цілому як соціального інституту. Походження ж права було
  5. 1.3 ЗАРУБІЖНИЙ ДОСВІД УПРАВЛІННЯ ЯКІСТЮ У ВИЩІЙ ШКОЛІ
    другій групі при-обчислюють кілька десятків молодих університетів, заснованих в XIV - XIX ст. До третьої групи відносять політехнічні інститути, реорганізовані в 1991 - 1992 рр.. в університети. Найбільш престижно вчитися в університетах першої групи, так як ім'я університету є гарантією просування випускників по посадових сходах. Що стосується управління, то в Англії є
  6. Григорій Великий
    другий план. Однак з початку VIII в. в релігію починає проникати знання, що поступово через кілька століть призвело до витіснення ідеалу "практичної
  7. § 10.« Новий курс »Ф.Рузвельта в США
    другий етап реалізації «нового курсу». Конгрес прийняв закон про трудові відносини (закон Вагнера), який розширив права робітників у їх відносинах з підприємцями. Дозволялося проведення страйків і пікетування, передбачалися заходи захисту робітників від переслідувань з боку підприємців. Закон зобов'язав підприємців визнати профспілкові організації та укладати з ними колективні
  8. § 4. Тенденції і суперечності соціально-економічного життя в другій половині 1960 - початку 1980-х р.
    14 жовтня 1964 на Пленумі ЦК КПРС М. С. Хрущов був зміщений з усіх державних і партійних посад і відправлений на пенсію. По суті, його зсув відповідало глибоким інтересам і потребам суспільства. Проте зроблено це було таємно від народу, без гласного обговорення та аналізу уроків реформ. Головним результатом суперечливого десятиліття стало утвердження в країні більш вільної атмосфери, в
  9. § 1. Китайська Народна Республіка в 1949-1990-ті р.
    другої світової війни фактично існували два Китаю: території, контрольовані гоміньданом, і звільнені райони, керовані КПК (1/4 території країни). Незважаючи на переговори (серпень 1945 - січень 1946 р.), військові дії між ними тривали, що створило загрозу общекітайской громадянської війни. Основою для мирного об'єднання і демократизації Китаю могли стати рішення про утворення
  10. § 3. Індія в 1947 - 1990-ті р.
    другій половині 90-х років економічні темпи сповільнюються, триває застій капіталів , не вирішена проблема низької продуктивності праці і реформи держсектора. Правильні економічні рішення не дали результатів на мікрорівні, тому на початку ХХІ ст. головною метою проголошений «економічне зростання і справедливість» (вкладення в соціальну сферу та інфраструктуру). Сучасна Індія володіє
  11. ЛЕКЦІЯ 7.ЕВРОПЕЙСКІЙ КОНСЕРВАТИЗМ І ІСТОРИЧНА ШКОЛА ПРАВА. НАРОДЖЕННЯ КЛАСИЧНОЇ західноєвропейській філософії ПРАВА
    другій половині XX в., зливаючись з лібералізмом - іншим найвпливовішим напрямком європейської політичної думки. 2. Вироблений роботами теоретиків «історичної школи права» переворот, був, як і ліберальний консерватизм Берка, постреволюційним і антиреволюційних феноменом, що виник на початку XIX в. в університетах Німеччини. У працях засновників школи - Г. Гуго з Геттінгенського
  12. ЛЕКЦІЯ 9.ПОЛІТІЧЕСКІЕ і правових вчень ДРУГОЇ ПОЛОВИНИ XIX СТОЛІТТЯ
    Р. Йерінг. Д. Остін. 1. У творчості німецького юриста та історика права Р. Йерінга (1818-1892) найбільш концентровано відбилися суперечливі тенденції розвитку німецької та європейської правової думки від історичної школи права до позитивізму. Виступивши як рішучого противника першим, Йерінг в своїй відомій праці «Мета в праві» сприйняв як безперечного поширене в
  13. 2. Криві навчення: кількісний опис і якісний аналіз
      При дослідженні будь-якої системи, в тому числі - біологічної, проведенні фізичного експерименту, дослідженні чорного ящика і т.д., можна встановлювати причинно-наслідкові та кількісні зв'язки між вхідними і вихідними змінними тільки якщо зміна вихідного сигналу (відгуку, реакції системи, у відповідь дії і т.д.) викликано зміною одного з вхідних сигналів. Якщо одночасно
  14. 37. Який метод наукової індукції застосований в міркуваннях. Запишіть схему виводу.
      другої групи виходу не було. Щури другої групи швидко загинули, а першої - залишилися живі. На місці вбивства були виявлені сліди ніг Іванова та Петрова, які зізналися у скоєнні вбивства і стверджували, що скоїли його одні. Однак відбитки пальців на ножі, яким було скоєно вбивство, не належали Іванову, ні Петрову. Було зроблено висновок, що у вбивстві брав участь ще один
  15. 4.0ктябрь 1917 (питання методології)
      другий ешелон »в ланцюзі капіталістичних держав, тому різні історичні епохи виявилися ніби спресованими в часі. Промисловий переворот стався в Росії без аг-рарно-капіталістичного, звідси особлива гострота аграрного питання і вузькість внутрішнього ринку. З метою швидкого розвитку промисловості та підтримки бездефіцитного торгового балансу Росія активно експортувала
  16. 3. Об'єднання з публічними функціями
      другий початковій редакції ст. 7 Конституції Куби, згідно з якою «у своїй діяльності держава спирається на масові громадські організації; ці організації також безпосередньо здійснюють державні функції, які вони погодилися прийняти на себе відповідно до Конституції і закону». У редакції 1992 дане положення відсутня. У демократичних або прагнуть
© 2014-2020  ibib.ltd.ua