Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
R1c37wL0ctGbU
Zdjęcie okładkowe (poglądowe) przedstawia rząd magnesów neodymowych oblepionych opiłkami żelaza. Magnesy neodymowe mają kształt małych pastylek i wytwarzają bardzo silne pole magnetyczne. Zdjęcie przypomina rząd głów z gęstymi, grubymi dredami. Na tle zdjęcia umieszczono tytuł "Czym jest siła Lorentza?".

Czym jest siła Lorentza?

Źródło: dostępny w internecie: https://pxhere.com/en/photo/1351845 [dostęp 15.05.2022 r.].

Czy to nie ciekawe?

Zanim odpowiemy na pytanie, czym jest siła Lorentza, najpierw powiemy, kim był Lorentz.

Hendrik Antoon Lorentz (1853 - 1928) był fizykiem holenderskim, który w wieku zaledwie 49 lat został  uhonorowany nagrodą Nobla. Przez współczesnych mu fizyków był on uznawany za jednego z najwybitniejszych fizyków swojego czasu.

Lista jego dokonań jest długa: Rozwinął on teorię elektromagnetyzmu zaproponowaną przez Maxwella. Zapoczątkował teorię elektronową budowy materii, w tym przewodnictwa elektrycznego. Prowadził prace nad ujednoliceniem teorii zjawisk elektromagnetycznych i optycznych. Wyjaśnił zjawisko rozszczepienia linii widmowych w polu magnetycznym (zjawisko Zeemana). Niezależnie od Einsteina, w 1904 roku, podał wzory dla transformacji czasu i przestrzeni przy zmianie układu odniesienia, dziś znane jako transformacje Lorentza.

Hendrik A. Lorentz, uznany przez fizyków teoretyków za mistrza i lidera, był przewodniczącym pięciu kolejnych tzw. kongresów solvayowskich w latach 1911 - 1927, czyli naukowych konferencji koncentrujących się na kluczowych, otwartych problemach z zakresu fizyki i chemii, w których uczestniczyli najznamienitsi fizycy tamtych czasów. Kongresy te odbywały się w Brukseli i były organizowane przez Międzynarodowy Instytut Solvaya – ufundowany przez belgijskiego przemysłowca o tym nazwisku.

Pierwszy z tych kongresów odbył się jesienią 1911 roku. Tematem kongresu było Promieniowanie i kwanty. Lorentz postawił na nim zagadnienie stworzenia mechaniki mikroświata.

RThPwwhYt8OrU
Rys. a. Hendrik Lorentz wśród uczestników Pierwszego Kongresu Solvaya w roku 1911 (Bruksela). Siedzą od lewej do prawej: W. Nernst, M. Brillouin, E. Solvay, H. Lorentz, E. Warburg, J. Perrin, W. Wien, M. Skłodowska‑Curie H. Poincaré. Stoją od lewej do prawej: R. Goldschmidt, M. Planck, H. Rubens, A. Sommerfeld, F. Lindemann, M. de Broglie, M. Knudsen, F. Hasenöhrl, G. Hostelet, E. Herzen, J.H. Jeans, E. Rutherford, H. Kamerlingh Onnes, A. Einstein, P. Langevin.
Źródło: dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:1911_Solvay_conference.jpg [dostęp 15.05.2022 r.], domena publiczna.

Kiedy po szesnastu latach powstała upragniona mechanika mikroświata i podczas V Kongresu Solvaya (1927 r.) zaprezentowano interpretację kopenhaską mechaniki kwantowej, Lorentz wyraził swoje rozczarowanie słowami: „Straciłem przekonanie, że moja praca naukowa prowadziła do obiektywnej prawdy, i nie wiem, po co żyłem: żałuję tylko, że nie umarłem pięć lat wcześniej, gdy jeszcze wszystko wydawało mi się jasne”. Jakże gorzkie i odważne wyznanie!

Na szczęście nie jest prawdą, że Lorentz nie pozostawił po sobie żadnej spuścizny. Wniósł ogromny wkład do rozwoju elektrodynamiki i o malutkim elemencie jego prac w tej dziedzinie opowiemy w tym materiale.

R1WQy6SKlHN90
Rys. b. Wszyscy, 29 osób, uczestnicy Piątego Kongresu Solvaya (1927), spośród których aż 17 uzyskało Nagrodę Nobla. Widoczna w pierwszym rzędzie (trzecia od lewej) Maria Skłodowska‑Curie jako jedyna z uwiecznionych na tym zdjęciu uczestników Kongresu zdobyła tę nagrodę w dwóch dziedzinach (fizyce i chemii). Na zdjęciu stoją, od lewej: Auguste Piccard, Émile Henriot, Paul Ehrenfest, Edouard Herzen, Théophile de Donder, Erwin Schrödinger, Jules‑Émile Verschaffelt, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, Ralph Fowler, Léon Brillouin. Siedzą (w drugim rzędzie): Peter Debye, Martin Knudsen, William L. Bragg, Hendrik A. Kramers, Paul Dirac, Arthur Compton, Louis de Broglie, Max Born, Niels Bohr. W pierwszym rzędzie: Irving Langmuir, Max Planck, Maria Skłodowska‑Curie, Hendrik Lorentz, Albert Einstein, Paul Langevin, Charles E. Guye, Charles T.R. Wilson, Owen W. Richardson.
Źródło: dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Solvay_conference_1927.jpg [dostęp 15.05.2022 r.], domena publiczna.
Twoje cele

Dzięki temu materiałowi:

  • dowiesz się, czym jest siła Lorentza,

  • nauczysz się obliczać wartość tej siły,

  • zastosujesz regułę trzech palców Fleminga do wyznaczania kierunku i zwrotu tej siły,

  • wyjaśnisz, dlaczego siła Lorentza nie wykonuje pracy.