![]() |
Астронет: "Физическая Энциклопедия"/Phys.Web.Ru Аберрация света http://variable-stars.ru/db/msg/1172214 |
27.07.2001 19:05 | "Физическая Энциклопедия"/Phys.Web.Ru
Аберрация света - изменение направления
распространения света (излучения) при переходе от одной системы
отсчёта к другой.
Пусть система отсчёта К'
движется со скоростью v относительно системы отсчёта
К. Углы, образуемые направлением распространения света с направлением движения К'
относительно К, в К
и
К'
обозначим
соответственно
.
Тогда, согласно специальной теории относительности,
справедливо следующее соотношение между
и
:
Эта формула - следствие общей формулы преобразования скорости
движения частицы при переходе от одной системы отсчёта к другой (см. Сложения
скоростей закон) для того частного случая, когда скорость частицы
равна с (скорости света). Угол
называется углом аберрации.
Если
, то с точностью до членов порядка
v/с формула (1)
записывается в виде
Из-за аберрации света наблюдатель, движущийся вместе с системой К', видит
источник света, смещённый (по сравнению с направлением
на источник
в
системе
К) к апексу
движения на угол .
Аберрация света играет существенную роль при относительном движении
источника и приёмника излучения со скоростями, близкими к с. Если
в собственной системе
отсчёта
источника
излучение происходит изотропно или с
небольшой анизотропией, то в системе
приёмника
из-за аберрации света излучение сосредоточено в узком конусе с углом при
вершине порядка , определяемым формулой (1)
в направлении
движения
источника. Такие движения происходят, например, при синхротронном
излучении энергичных заряженных частиц
в магнитных
полях, на последних стадиях релятивистского
гравитационного коллапса или при падении тел в поле
тяготения чёрных дыр.
В практической астрономии аберрация света приводит к тому, что
положение звёзд на небе меняется из-за движения наблюдателя вместе с Землёй. Так,
вследствие годичного
движения
Земли вокруг Солнца со скоростью vЗ
звёзды описывают на небесной сфере аберрационные эллипсы,
большая
полуось которых имеет размер ,
т. е. около 20,5".