2018-07-01
Аберрация света заключается в том, что при наблюдении звезды кажутся смещенными от истинного положения на небосводе (из-за движения Земли по орбите). Направление на звезду в плоскости эклиптики периодически меняется, и звезда совершает кажущиеся колебания в пределах угла $\delta \theta = 41^{ \prime \prime}$. Найти скорость Земли на орбите.
Решение:
Хотя скорость света одинакова во всех инерциальных системах отсчета в соответствии с принципами относительности, направление светового луча может различаться в разных системах отсчета.
Это явление называется аберрацией и для первого порядка $\frac{v}{c}$ может быть вычислено элементарным законом сложения скоростей, применяемых к световой волне.
Угол аберрации равен
$tg^{ - 1} \frac{v}{c}$.
и в данном случае она равна $\frac{1}{2} \delta \theta$ с обеих сторон. Таким образом, приравнивая $\frac{v}{c} = tg \frac{1}{2} \delta \theta \approx \frac{1}{2} \delta \theta$ ($\delta \theta$ радиан)
или $v = \frac{c}{2} \delta \theta = \frac{3 \cdot 10^{8} }{2} \frac{41}{3600} \frac{ \pi}{180} = \frac{3 \cdot 4,1 \cdot \pi}{3,6 \cdot 3,6} 10^{4} м/с = 29,8 км / с$