manbet手机版亨德里克·a·洛伦兹

manbet手机版诺贝尔演讲

manbet手机版诺贝尔演讲,1902年12月11日

manbet手机版电子与光的传播理论

manbet手机版当塞曼教授和我收到被授予这项崇高荣誉的消息时,我们立即开始考虑如何根据我们的地址最好地划分我们的角色。manbet手机版塞曼教授首先描述了他发现的现象,给出了解释,并概述了他后来的实验工作。manbet手机版我的任务应该是更深入地考虑我们今天关于电学的知识,特别是所谓的电子理论。

manbet手机版我非常抱歉塞曼教授因病无法前往斯德哥尔摩,因此你们现在只能听到我们节目的后半部分。manbet手机版在这种情况下,我只对塞曼的伟大发现这一主题说几句,希望你们能原谅我。manbet手机版不过,在我进一步思考之前,不妨先简短地描述一下。

manbet手机版如你们所知,法拉第在他的时代就发现磁力可以对光的传播产生影响。manbet手机版事实上,他证明了在适当的条件下,一束偏振光的振动可以被这样的力引起旋转。manbet手机版多年后,科尔发现,当这样一束光仅仅从抛光的磁极上反射时,也会发生类似的变化。manbet手机版然而,塞曼的天才还没有证明磁场不仅影响光的传播和反射,而且影响光束的起源过程,也就是说,如果一个光源位于磁北极和磁南极之间的间隙,那么这个光源发出的光线具有不同的性质。manbet手机版这种差异体现在光的光谱分辨率上,当人们使用光谱由单一亮线组成的光源类型时——也就是说,有颜色的火焰、电火花或盖斯勒管。manbet手机版为了在你们眼前有一个具体的例子,想象我的手是两个极点,只是比我现在拿着它们的距离更近,光源在这两个极点之间,也就是说在我面前的空间里。manbet手机版现在,如果研究照射在我正对着的一点上的光的光谱,就可以观察到三条谱线,而不是在正常情况下所能看到的一条谱线,或者说是三条谱线,这三条谱线的各分量之间的距离确实很小。manbet手机版由于光谱中的每个位置都对应于特定频率的光,我们也可以说,在磁场的影响下,光源发出的不是一个频率的光,而是三个不同频率的光。manbet手机版如果光谱由不止一条线组成,那么你可以想象每一条线都被分解成一个三重线。manbet手机版然而,我必须补充一点,情况并不总是这么简单,许多谱线可以分解成三个以上的成分。

manbet手机版在谈到理论之前,我想指出的是,由于研究成果的迅速发表和科学家之间随之而来的热烈的意见交流,许多进展必须被认为是大量共同努力的结果。manbet手机版既然这是对我的期望,我将主要谈谈我自己的想法,以及我是如何得到这些想法的。manbet手机版然而,我恳请你们不要忽视这样一个事实:许多其他物理学家,在这么短的时间内,我不能说出他们中的所有人,都得出了相同或非常相似的结论。

manbet手机版我将要给出的理论将物理世界描述为由三种独立的东西组成,由三种建筑材料组成:第一种是普通的有形或可衡量的物质,第二种是电子,第三种是以太。manbet手机版关于可重物质,我要说的很少,但关于以太和电子,我要说的更多。manbet手机版我希望这不会让你太过耐心。

manbet手机版至于以太,这个充满整个宇宙的光的载体,在我已经提到的法拉第的发现之后,在电学理论中也进行了许多开发以太的尝试。manbet手机版埃德隆德甚至把电流体和乙醚等同起来,认为带正电的物体多了乙醚,带负电的物体少了乙醚。manbet手机版根据阿基米德原理,他把这种介质看作是一种液体,用这种方法,他成功地把所有的静电效应都归结为以太粒子的相互排斥。

manbet手机版在他的理论中,两根有电流的金属线之间的电动力吸引和排斥也有一席之地。manbet手机版事实上,他对这些影响形成了一个非常了不起的概念。manbet手机版他解释说,两个以太粒子的相互排斥需要一定的时间才能从一个粒子传播到另一个粒子;manbet手机版事实上,他认为自然界发生的一切都需要一定的时间长度,无论这时间有多短。manbet手机版这个在我们今天的观点中已得到充分发展的思想,在其他较老的物理学家的著作中也可以找到。manbet手机版我只需要提一下高斯,我们知道他没有继续下去,只是因为他对传播缺乏清晰的认识。manbet手机版他在给威廉·韦伯的信中写道,这样的图景将成为电动力学理论的基石。

manbet手机版埃德隆德所开创的方法,把以太和电的区别完全抛在一边,不能令人满意地综合光学和电学现象。manbet手机版洛伦兹在哥本哈根更接近目标。manbet手机版然而,你知道,我们目前对这个问题的看法的真正创始人是克拉克·麦克斯韦和赫兹。manbet手机版因为麦克斯韦进一步发展并为法拉第提出的思想建立了基础,所以他是光的电磁理论的创造者,这个理论的大致轮廓你们无疑是知道的。manbet手机版他告诉我们,光的振动是状态的变化,其性质与电流相同。manbet手机版我们也可以说,每一束光中都存在着极快地改变方向的电力——每秒改变数十亿次。manbet手机版如果你想象在阳光的路径上有一个微小的粒子,就像我们熟悉的空气中的尘埃微粒,只是要小得多,如果你还想象这个粒子是带电的,那么你也必须假设它是由光的振动引起的快速的颤动运动。

manbet手机版在麦克斯韦之后,我立即提名了赫兹,这位伟大的德国物理学家,如果他不是过早地从我们这里被挖走的话,他肯定会是你们学院在完成年度任务时最先考虑的人之一。manbet手机版谁不知道他做了哪些了不起的实验,用这些实验证实了麦克斯韦从方程中得出的结论?manbet手机版凡是见过这种现象,懂得了这种现象,懂得了这种现象,就不会再怀疑,在这种现象中所观察到的电磁波的特征,与光束的区别只是在波长更大的地方。

manbet手机版对在以太中传播的波的这些研究和其他研究的结果,最终使我们认识到,在自然界中存在着一系列的电磁波,无论它们的波长如何不同,基本上都是同一性质的。manbet手机版从赫兹的“电力射线”开始,我们接下来来到电磁设备引起的最短波,然后跳过一个间隙,到暗热射线。manbet手机版我们穿越光谱远到紫外线范围,遇到另一个间隙,然后可能把x射线,作为以太极短的暴力电磁扰动,放在范围的末端。manbet手机版在这个范围的最开始,甚至在赫兹波之前,属于无线电报中使用的波,去年夏天,无线电报的传播范围从英格兰的西南端一直延伸到芬兰湾。

manbet手机版虽然主要是赫兹的实验把麦克斯韦理论的基本思想变成了所有科学家的共同属性,但在较早的时候就有可能以某种乐观的态度开始将这一理论应用于光学中的特殊问题。manbet手机版我们将从光的折射这一简单现象开始讲起。manbet手机版从惠更斯时代起,人们就知道这与光束在不同物质中的不平等传播速率有关。manbet手机版然而,光在固体、液体和气体物质中的速度与它在真空的乙醚中的速度是如何不同的呢?因此,对于每一种有重量的物质,它都有自己的数值。manbet手机版如何解释这些数值,以及折射率,在不同颜色之间的变化呢?

manbet手机版在处理这些问题时,正如在许多其他情况下一样,它再次表明,即使从一个不得不放弃的理论中也可以保留很多东西。manbet手机版旧的波动理论认为以太是一种有弹性的介质,在这一理论中,人们已经谈到了在可重的物质中所包含的微小粒子,这些粒子可以通过光振动而运动起来。manbet手机版在这种运动的传播中,人们寻求光的化学作用和加热作用的解释,颜色分散理论是基于这样一种假设,即透明物质,如玻璃和水,也含有粒子,这些粒子在光束的影响下发生共振动。manbet手机版麦克斯韦的继任者现在只需要把同振粒子的概念翻译成电磁光理论的语言。

manbet手机版现在,如果这些粒子可以通过脉冲运动,它们会是什么样子manbet手机版电manbet手机版一束光的力?manbet手机版最简单、最明显的答案是:它们必须是带电的。manbet手机版那么它们的行为就会和我们之前说过的微小的带电尘埃完全一样,除了玻璃和水中的粒子必须被表现出来,不是自由漂浮的,而是被束缚在一定的平衡位置上,它们可以在这个位置上振动。

manbet手机版除此之外,关于小带电粒子的想法并不是什么新鲜事;manbet手机版早在25年前,电解现象就被解释为将正电荷归因于盐溶液中的金属原子,而将负电荷归因于盐分子的其他成分。manbet手机版这奠定了现代电化学的基础,在阿伦尼乌斯教授大胆地提出电解液随着稀释而逐渐分解的想法后,现代电化学迅速发展。

manbet手机版我们将回到光在可重物质中的传播。manbet手机版我们得出结论,同振粒子一定是带电的;manbet手机版所以我们可以方便地称它们为“电子”,这个名字是后来约翰斯通·斯通尼提出的。manbet手机版这种共振发生的确切方式,以及它对以太中的过程有什么反应,可以借助众所周知的电磁学定律来研究。manbet手机版结果包括传播速度和折射率的公式,因为它们一方面依赖于振动周期,即光的颜色,另一方面依赖于电子的性质和数量。

manbet手机版请原谅,我不引用那些相当复杂的方程式,只对它们的意义作一些说明。manbet手机版首先,关于折射率与振动周期(即色散)的关系:在棱镜光谱和彩虹中,我们可以看到这样一个事实:玻璃和水中的电子具有一定的质量;manbet手机版因此,它们不会以同样的意愿跟随不同颜色的光的振动。

manbet手机版其次,如果把注意力集中在某一空间中粒子数量的多或少的影响上,就可以找到一个方程,使我们能够给出折射率随物体密度的增加或减少而发生的近似变化——例如,就可以从水的折射率计算出水蒸气的折射率。manbet手机版这个方程与实验结果吻合得很好。

manbet手机版当我写下这些公式时,我不知道在哥本哈根的洛伦兹已经得出了完全相同的结果,尽管他是从不同的观点出发,独立于光的电磁理论之外。manbet手机版因此,这个方程通常被称为洛伦兹和洛伦兹公式。

manbet手机版与这个公式相伴而来的还有另一个公式,这个公式使我们能够从化合物的成分中推导出其折射率,当然,这只是一个粗略的近似值,正如以前借助于某些经验公式所能做到的那样。

manbet手机版光的折射和化学成分之间确实存在这样一种联系,这一事实在光的电磁理论中是非常重要的。manbet手机版它向我们表明,折射的力量并不是物质的性质之一,这些性质完全是由化学结合的作用所改变的。manbet手机版原子间的键的相对位置和键的类型对于化合物的传播速度并不是最重要的。manbet手机版只有碳、氢等的原子数是重要的;manbet手机版每个原子都在光的折射中发挥自己的作用,不受其他原子行为的影响。manbet手机版面对这些结果,我们发现很难想象,把电子束缚在平衡位置上的力,以及这种力的强度取决于光速的大小,是由一定数量的相邻原子产生的。manbet手机版毋宁说,我们的结论是,电子,连同它所绑定的东西,都在一个原子中占有它的位置;manbet手机版因此,电子比原子小。

manbet手机版现在请允许我把你的注意力引向以太。manbet手机版既然我们学会了把它不仅看作光学现象的发射器,而且看作电磁现象的发射器,关于它的性质的问题就变得比以往任何时候都更加紧迫了。manbet手机版难道我们必须把以太想象成一种密度极低的弹性介质,由与普通原子相比非常小的原子组成吗?manbet手机版它可能是一种不可压缩的、无摩擦的流体,它的运动符合流体动力学方程,因此可能有各种湍流运动?manbet手机版或者我们必须把它想象成一种半液体半固体的果冻?

manbet手机版显然,如果能够像在液体或气体物质上一样在以太上进行实验,我们应该更接近这些问题的答案。manbet手机版如果我们能把一定数量的这种介质装在一个容器里,用活塞的作用把它压缩,或者让它流入另一个容器里,我们就已经取得了很大的成就。manbet手机版这将意味着通过运动中的物体来取代以太。manbet手机版不幸的是,在这些方面进行的所有实验都不成功;manbet手机版醚总是从我们的指间溜走。manbet手机版想象一个普通的气压计,我们倾斜它,使水银上升到顶部,完全充满管子。manbet手机版原本在水银柱上方的乙醚一定在某个地方;manbet手机版它要么穿过了玻璃,要么被金属吸收了,没有任何我们可以测量的力作用在它上面。manbet手机版这类实验表明,就我们所知,正常尺寸的物体完全可以渗透到以太中。manbet手机版这同样适用于更大的物体吗?或者我们可以希望通过某种非常大、非常快速移动的活塞来取代乙醚吗? Fortunately, Nature performs this experiment on a large scale. After all, in its annual journey round the sun the earth travels through space at a speed more than a thousand times greater than that of an express train. We might expect that in these circumstances there would be an end to the immobility of the ether; the earth would push it away in front of itself, and the ether would flow to the rear of the planet, either along its surface or at a certain distance from it, so as to occupy the space which the earth has just vacated. Astronomical observation of the positions of the heavenly bodies gives a sharp means of determining whether this is in fact the case; movements of the ether would assuredly influence the course of the beams of light in some way.

manbet手机版对于以太是否运动这个问题,我们又一次得到了否定的答案。manbet手机版由于地球的运动,我们观测恒星的方向肯定与真实的方向不同,这就是所谓的光差。manbet手机版然而,到目前为止,对这一现象最简单的解释是假设整个地球对以太是完全可渗透的,并且可以在以太中移动而不拖动以太。manbet手机版这一假设最初是由菲涅耳提出的,目前几乎不容置疑。

manbet手机版如果我们要说明这个结果的意义,我们还有一件事要考虑。manbet手机版由于范德华斯和其他物理学家的研究,我们相当准确地知道一个物体所占据的空间有多大实际上是由它的分子所占据的。manbet手机版在密度相当大的物质中,这一比例是如此之大,以至于我们很难想象地球的分子结构是如此松散,以至于乙醚几乎可以完全自由地流过分子之间的空间。manbet手机版相反,我们只能认为每个分子都是可渗透的。manbet手机版最简单的办法是进一步说明每个原子都是如此,这就使我们得出这样的观点:原子说到底是对无所不在的以太的某种局部修饰,这种修饰可以从一个地方移到另一个地方,而介质本身并不改变它的位置。manbet手机版到了这一点,我们可以把以太看作一种完全不同于一切可重物质的性质的物质。manbet手机版至于它的内在结构,以我们目前的知识水平,我们很难对它有一个充分的认识。

manbet手机版我几乎不必再提,撇开这个构造问题不谈,通过举例说明一种液体如何产生类似的效果,来更深入地了解表观的远距离作用在以太中的传递,总是很重要的。manbet手机版在这里,我特别想到比杰克斯教授在克里斯蒂安尼亚所做的实验manbet手机版*manbet手机版关于传递流体动力和他用脉动球模拟电现象。

manbet手机版现在我来讨论一个重要的问题,这个问题与以太的不动性密切相关。manbet手机版你知道,在测定露天声速时,风的作用是可以感觉到的。manbet手机版如果这是吹向观察者,所需的数量将随着风速的增加而增加,而当风向相反时,所需的数量将减少相同的数量。manbet手机版那么,如果一个移动的透明物体,比如流动的水,整体携带着它所包含的乙醚,那么光学现象的表现应该与这些实验中的声学现象大致相同。manbet手机版考虑一个例子,水沿着管子流动,一束光被传播manbet手机版在manbet手机版这是水流的方向。manbet手机版如果光振动所涉及的一切都服从流动运动,那么光在流动水中的传播就会表现出与在静水中完全相同的行为。manbet手机版相对于管壁的传播速度可以通过将传播速度相加得到manbet手机版在manbet手机版水与水的流速之比,就像,如果一个球沿着船的方向在甲板上滚动,那么这个球相对于岸上的观察者的运动速度是两个速度的和——船的速度和球在船上滚动的速度。manbet手机版根据这个假设,水会以其自身流动的全部速率拖曳光波。

manbet手机版如果我们假设(我们现在必须假设),流动的水中所含的乙醚本身是不动的,我们就会得出完全不同的结论。manbet手机版当光部分地通过以太传播时,很容易看到光束的传播,例如向右传播,必须比以太本身向右移动的速度慢。manbet手机版波浪当然是由水携带的,但只是其流速的一小部分。manbet手机版菲涅耳已经证明了这个分数的大小;manbet手机版这取决于物质的折射率——例如,水的折射率为0.44。manbet手机版通过接受这个数字,就有可能解释与像差有关的各种现象。manbet手机版此外,菲涅耳从理论的立场推断出它,无论它是多么巧妙,我们现在都不能再接受它是有效的。

manbet手机版1851年,斐索通过他著名的实验解决了这个问题。在这个实验中,他比较了光在沿光束方向流动的水中的传播与在反方向流动的水中的传播。manbet手机版这些实验的结果,后来又由迈克尔逊和莫雷重复得到相同的结果,与菲涅耳所假定的阻力系数值完全一致。

manbet手机版这就产生了一个问题,即是否有可能从新的光理论中推导出这个值。manbet手机版为了达到这个目的,首先有必要发展一种关于运动物质的电磁现象的理论,假设以太不参与运动。manbet手机版为了找到这样一个理论的起点,我又一次求助于电子。manbet手机版我的意见是,它们必须是以太的渗透,每个都必须是一个电场的中心,而且在运动时,也是一个磁场的中心。manbet手机版对于以太中的条件,我引入了自赫兹和赫维赛德的工作以来已被普遍接受的方程。manbet手机版最后,我对作用在电子上的力作了一些假设,如下所示:这个力总是由于电子附近的乙醚而受到影响manbet手机版直接manbet手机版这以太的状态和manbet手机版间接manbet手机版是由其他电子的电荷和速度决定的。manbet手机版此外,力取决于所作用的粒子的电荷和速度;manbet手机版这些数值决定了电子对乙醚作用的敏感性。manbet手机版在研究这些想法时,我使用了来自麦克斯韦的方法,部分也依赖于赫兹的工作。manbet手机版这样,我得到了菲涅耳所接受的阻力系数,并且能够以相当简单的方式解释运动物体中的大多数光学现象。

manbet手机版与此同时,人们开始建立一种一般理论,把发生在可重物质中的所有电磁过程都归结于电子。manbet手机版在这个理论中,电荷被认为是正电子或负电子的过剩,但是金属线中的电流被认为是这些粒子的真正的运动,它们在导体中被赋予一定的流动性,而在非导体中,它们被束缚在一定的平衡位置上,正如前面所说的,它们可以振动。manbet手机版从某种意义上说,这个理论代表着我们回到了早先的思想,即我们处理的是两种电性物质,只不过现在,根据麦克斯韦的思想,我们必须处理的是通过以太传播的作用,并且以光速从一点传播到另一点。manbet手机版由于这种传递的性质和方式可以在所有细节上加以追问,所以高斯对电动力学理论的要求就得到了满足。manbet手机版我不能在这些问题上花更多的时间,但我想提一下Göttingen的Wiechert和剑桥的Larmor都得出了非常相似的结果,Poincaré教授也对这一理论的发展和评估做出了很大贡献。

manbet手机版为了不太偏离塞曼效应的理论,我还必须略过近年来研究的许多现象,在这些现象中,电子的概念已被证明是一个有用的指南。

manbet手机版当塞曼教授做出他的发现时,电子理论在其主要特征上已经完备,并且能够解释这种新现象。manbet手机版一个用电子遍布整个世界并使它们和光共振动的人,会毫不犹豫地假设,在白炽物质的粒子中振动并产生光的也是电子。manbet手机版一个振荡的电子构成了一个微小的赫兹振动子;manbet手机版它对周围以太的影响,就像我们抓住一根拉伸的绳子的末端,通过前后移动,在绳子中建立起熟悉的运动波一样。manbet手机版至于使磁场振动发生变化的力,基本上就是奥斯特第一次观察到的力,当时他发现了电流对指南针的影响。

manbet手机版我将把三胞胎的解释留给塞曼教授。manbet手机版我将仅限于指出,振荡的是负电子,从谱线分解成的成分之间的距离,可以推导出电荷的数值与这些粒子的质量之间的比率。manbet手机版结果与在其他情况下发现的结果是令人满意的一致。manbet手机版对于我们所关心的阴极射线中的负极粒子,也发现了上述相同或相似的比值值。

manbet手机版一个值得注意的方面是,这些粒子的电荷与它们的质量相比是巨大的。manbet手机版一个数值例子会给你一些概念。manbet手机版想象一下,我们有两个半径为1米的铁球,它们相距10米,我们给它们各自一个多余的负电子,这个多余的电子的质量是百万分之一毫克。manbet手机版然后,这些球体将以相当于8万多公斤重量的力相互排斥,从而能够达到每秒数米的速度。manbet手机版不用说,我们还远不能进行这种规模的实验;manbet手机版我们无法把如此大量的某种电子聚集在一个物体上。manbet手机版如果有可能,我们就可以进行许多我们现在只能想象的有趣的实验。manbet手机版例如,我们可以在一个简单的钟摆上证明塞曼效应。manbet手机版可以很容易地使它作圆周摆动,如果给它一个电荷,地球磁场的垂直分量就会在某种程度上改变旋转周期,使其在一个方向上增大,在另一个方向上减小。manbet手机版在我们所掌握的电荷中,这种差异是完全无法察觉的,塞曼教授自己也无法观察到钟摆上的塞曼效应。

manbet手机版现在让我们从电荷和质量的相对大小转到它们的绝对值上来。manbet手机版我们至少可以给出一个估计。manbet手机版如果我们把塞曼的实验结果与从气体色散推断出的结果结合起来,假设两者所考虑的是同一类型的电子,我们就可以得出这样的结论:电子的电荷与电解离子的电荷大小是同一量级的。manbet手机版然而,它的质量要小得多——大约是氢原子质量的八分之一。manbet手机版J.J.汤姆森manbet手机版剑桥大学的科学家用一种完全不同的方法证实了这一结果。manbet手机版目前我们不关心具体的数值;manbet手机版主要的问题是,正如我们以前说过的,电子与原子相比是非常小的。manbet手机版后者是一种复合结构,可以包含许多电子,有的移动,有的固定;manbet手机版也许它携带的电荷不是集中在单点上,而是以其他方式分布。

manbet手机版在其他磁光现象中,我只详细描述其中一种。manbet手机版在塞曼发表他的发现后不久,俄罗斯物理学家埃戈洛夫和格奥尔基耶夫斯基发现,位于电磁铁两极之间的钠焰发出部分偏振光——也就是说,在其光束中,某一方向的振动比垂直于此方向的振动强度更大。manbet手机版为了更准确地描述这个现象,同时也为了清楚地解释它,我请你们再想象一下,我的两只手是相反的磁极,钠火焰放在它们之间。manbet手机版现在如果你正好在我的对面,你会观察到垂直的电振动比水平的电振动强度更大。

manbet手机版这与这样一个事实有关,即火焰有一定的厚度,并且后半部分发出的光束在通过前半部分时又被部分吞没。manbet手机版根据一个熟悉的规律,当火焰中的所有白炽粒子以相同的周期振动时,这种吸收效应最强。manbet手机版只要振动周期的均匀性受到任何方式的干扰,它就会减弱,因此火焰就会变得更亮。manbet手机版现在磁场是这样的,而不是manbet手机版一个manbet手机版共同的振动周期它引起几个来发挥作用。manbet手机版然而,以这种方式带来的照明功率的增加仅限于我们想象的火焰的垂直振动。manbet手机版电子的水平振动,从右到左,然后再回来,根据理论的原理,完全不受磁场的影响。

manbet手机版因此,结论是,在发出的振动中,只有垂直振动而不是水平振动得到加强,这是我们所观察到的现象的原因。

manbet手机版我可以补充说,这种现象是最容易观察到的磁光效应之一。manbet手机版所给出的解释也可以用两束而不是一束火焰来证明,也可以通过研究位于磁极之间的前束火焰对后束火焰的吸收来证明。

manbet手机版既然我已经开始吸收了,我还必须考虑一下Göttingen的福格特教授在塞曼的发现的引导下所进行的巧妙而重要的理论考虑。manbet手机版他的理论与我的不同之处在于,他总是考虑的不是光的发射,而是光的吸收。manbet手机版他解释说manbet手机版逆manbet手机版塞曼效应——也就是说,当强烈的白光通过位于两极之间的火焰时,我们得到的不是吸收条纹,而是三条黑线。manbet手机版根据吸收和发射之间的平行关系,有可能从这种逆现象反推到正现象。

manbet手机版福格特没有提到振动的电子;manbet手机版他满足于在表示吸收介质中传播的方程中适当地添加选择的新项。manbet手机版这种方法使法拉第发现的塞曼效应和振动方向的旋转之间的联系更加清晰,而且在考虑密度相当高、光谱线相应较宽的蒸汽时,这种方法还有其他优点。manbet手机版塞曼教授会给你们一个福格特理论效应的例子。

manbet手机版然而,我想,任何一个以从这些观察中得出关于电子振动性质的结论为任务的人,都会更愿意选择非常稀薄气体的发射作为研究对象。manbet手机版在这里,来自单个分子或原子的辐射,没有因相互作用而变暗,被光谱中的尖锐线条所反映。manbet手机版我在后来的研究中遵循了这一路线,但遇到了相当大的困难,因为虽然简单的三联体经常出现,但在很多情况下会分解成三行以上。manbet手机版这是这一理论的绊脚石。manbet手机版无论如何,要画出与不同成分相对应的光束偏振状态的一些一般规律是很容易的,即它们振动的形状和方向,但不幸的是,我几乎没有进一步的研究。

manbet手机版只要我们只讨论分解成三个组分的问题,我们就可以充分地解释,假设每个白炽原子都含有一个电子,这个电子可以以同样的方式绕着它的平衡位置向各个方向振动。manbet手机版然而,一旦光谱线在磁场中分裂成三个以上的成分,这个简单的理论就会让我们束手无策。manbet手机版很明显,我们必须想象具有更复杂结构的原子,它们带有电荷,其部分能够产生微小的振动,就像弹性共振体的部分一样。manbet手机版当我研究这类运动的理论时(这是不难做到的),很明显,这样一个任意的系统一般来说根本不会表现出塞曼效应。

manbet手机版然而,不需要数学理论来理解这一点,也不需要找到产生这种效果的必要条件。manbet手机版想象一个光源在磁场的影响下显示一个塞曼三重态。manbet手机版除非在光源的粒子中存在三种周期略有不同的振动,否则这三条线自然不会出现。manbet手机版然而,只有在三种情况下运动方向或路径形状不相同的情况下,这些周期才会不同。manbet手机版简而言之,我们正在处理三个不同的问题manbet手机版振动模式manbet手机版,每个都有自己的频率,在光源。

manbet手机版现在我们将逐渐减小磁场的强度,最后让它消失。manbet手机版只要存在微弱的磁场,这三条线就会持续存在,只是它们彼此更接近而已;manbet手机版因此,这三种振动模式始终存在,但它们的频率接近一个共同的极限值,即未解析谱线的频率。manbet手机版这样,我们就可以假定,即使我们观察到后一种运动,这三种运动模式仍然存在,只不过它们之间没有象在磁场中那样以频率来加以区分。manbet手机版它可以这样表示:在磁力起作用之前,光谱线已经是三倍的了,这个磁力除了把原来重合的三条线推开之外,没有别的作用。

manbet手机版这同样适用于四倍线、五倍线或六倍线,你可以确信谱线永远不会分解成六个分量,除非在磁场建立之前,每个白炽粒子可以以六种不同的方式振动,也就是说,以完全相同的频率振动。

manbet手机版这里有一个不那么容易实现的必要条件。manbet手机版对于光谱线清晰的组成部分的出现,我还可以加上第二个条件,但我所描述的条件应该足以表明,在理论的进一步发展中,我们不能任由我们的想象力自由发挥。manbet手机版相反,我们在假设的选择上是相当有限的。manbet手机版一个合适的振动原子模型应该是一个具有均匀电荷分布的弹性球壳,其表面被节点线划分为数量或多或少的不同方向的振动场。manbet手机版然而,我不会在这些模型中出现的现象上逗留,因为我担心我可能会在这些道路上偏离现实太远。

manbet手机版我已经试着大致描述了电子理论在解释新的磁光现象方面取得了多少成就——或者更好的说法是,取得了多少成就。manbet手机版如果我现在来叙述实验工作,很明显,实验已经取得了更大的进展。manbet手机版研究人员已经开始比较一种化学元素的不同光谱线之间的磁分辨率,并开始研究这种分辨率与光谱中存在的规律性关系之间的联系。

manbet手机版在这个国家,在我可敬的同事Angstrom的父亲和Thalén教授工作的地方,在Hasselberg教授不知疲倦地继续他的观察和测量的地方,我几乎不需要说这些光谱研究为我们打开了一个多么美妙和丰富的世界。manbet手机版一个我们开始了解其规律的世界。manbet手机版很明显,许多线谱是根据一定的类型构造的;manbet手机版这些谱线是按一定的级数排列的,这样,每个谱线都是由谱线组成的,这些谱线在光谱上的分布遵循一个相当简单的规律,而且,这两个谱线之间还存在着某种关系。manbet手机版在里德伯格教授和德国物理学家凯瑟(Kayser)和朗格(Runge)的澄清中,这些关系特别突出,它们表明了属于同一系列的线的磁分辨率之间的联系。manbet手机版事实上,这种联系现在已经得到了证实。manbet手机版朗格和帕琛在研究汞中的塞曼效应时发现,一个系列的所有线都以完全相同的方式分解。

manbet手机版我相信,只有当这一理论把注意力从单一的光谱线转向一种化学元素的所有谱线时,它才会取得重大进展。manbet手机版一旦我们成功地建立了光谱结构的理论基础,那么在此之前,我们就能够成功地掌握更复杂的塞曼效应形式。manbet手机版更好的说法是:在未来,对光谱中规则关系的研究和对塞曼效应的研究必须携手并进;manbet手机版这样,他们总有一天能够得出光发射的理论,实现这一理论是当今物理学的最大目标之一。

manbet手机版电子理论也提出了磁光现象领域之外的一个巨大的研究领域。manbet手机版首先,在阴极射线和某些类型的贝克勒尔射线中,我们所关心的自由运动的电子引起了许多有趣的问题。manbet手机版我将只挑出一个重要的问题,即这些粒子的所谓表观质量。manbet手机版在周围的以太中有一个确定的磁场——因此在这种介质中也有一定的能量——与电子的每一次运动有着不可分割的联系;manbet手机版因此,如果不同时将能量传递给以太,我们就不可能使电子运动起来。manbet手机版要做到这一点,需要做大量的功,我们必须使用比不需要建立磁场更大的力。manbet手机版计算表明,如果质量比实际质量稍大,所需要的力是相同的。manbet手机版换句话说,如果我们用通常的方法从现象中确定质量,我们就会得到增加了一定数量的真实质量,我们称之为视质量或电磁质量。manbet手机版这两者共同构成了决定现象的有效质量。

manbet手机版现在,考夫曼和亚伯拉罕在去年发表的研究表明,表面质量绝不能被低估。manbet手机版它的确构成了有效质量的相当大一部分,而且有一种可能是,到最后我们只能把表观质量,而根本不能把真质量归于电子。

manbet手机版而且,这个视质量的奇特之处在于,它不是恒定的,而是取决于速度;manbet手机版因此,电子运动的研究在许多方面不同于普通的动力学。

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manbet手机版因此,我们希望电子假说,因为它正在被物理学的许多不同部门所采用,将导致一个涵盖物理学和化学的许多方面的一般理论。manbet手机版也许在漫长的旅途中,它会完全改变自己;manbet手机版然而,毫无疑问,我们关于电磁学与许多不同现象之间的联系的假设将被证明是正确的,因此,就它与可衡量物质的性质有关而言,一般理论将是电化学的理论,正如贝采里乌斯已经隐约预见到的那样,正如他试图用他所掌握的资源来证明的那样。

manbet手机版诚然,这是一个遥远未来的前景,科学家个人几乎不可能希望对这一成就做出任何重大贡献。manbet手机版就我而言,在贵校授予我的崇高荣誉的鼓励和激励下,如果由我来为解决接下来出现在我们面前的问题发挥微薄的作用,我将认为自己是幸运的。

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manbet手机版引用本节
manbet手机版MLA风格:Hendrik A. Lorentz -诺贝尔演讲。manbet手机版NobelPrize.org。manbet手机版诺贝尔奖外联AB 2022。manbet手机版2022年10月22日星期六。manbet手机版< //www.dokicam.com/prizes/physics/1902/lorentz/lecture/ >

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