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风能吹偏超声波束吗?(声学高手请帮忙)
[楼主] 作者:hsx205  发表时间:2008/09/12 21:03
点击:3278次

部分学者的观点:风不能吹偏超声波束,所以图2-9是正确的。

我的观点:相对于地面上静止波源来说,超声波在有风时的速度大于无风时的速度,所以超声波存在顺风方向的分速度,故风能吹偏超声波束。所以图2-10是正确的。

 

图2-9和图2-10到底哪个图是正确的? 

声学高手快来指点迷津。谢谢!

 

本帖地址:http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-119331.html[复制地址]
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 [2楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/13 14:26 

看来问题越来越明确了?
不过可能这方面的理论探讨已经告一段落,
现在关键是要具体实施实验检验的问题了,
希望有志于DIY(自己动手)的网友从此入手比较好,
[楼主]  [3楼]  作者:hsx205  发表时间: 2008/09/13 16:10 

对【2楼】说:

董先生已经承认我的实验没有理论依据的错误,只不过在光子速度方向与光源速度是否有关的问题上没能达成一致。

不过只要承认绝对静止参照系的存在,必然会观测到光斑的移动。你有兴趣的话去看一下我们论战的最后的部分,挺有意思的。

我是在做实验,观察到了光斑移动。

不过激光笔光束发散角太大,射程又不足,精度太低

两个因素排除不了:

一是无处不在的轻微震动现象,比如在房间里做实验,人员走动和说话声都能造成轻微的震动;而如果在校园内实验,车子经过时也会造成地面轻微的震动。所以最好在野外进行

 

二是昼夜温差造成的热胀冷缩,激光器支架会发生轻微的变形,我没细心研究过误差估算,不知道该怎样排除

 

根据差之毫厘,谬以千里的原理,上述两个因素影响挺大的。近距离低精度的实验很难排除;而如果是远距离高精度的实验,可以根据光斑轨迹来判断。因为按照预言光斑轨迹应该是近似椭圆,并且是渐变过程。如果出现突变现象或者锯齿状轨迹,可能是上述两因素造成。

 

如果权威的科研机构能够做实验就好了,他们仪器更精量,经验也较足。我理论上可以跟人辩论,可是实验经验一点都没有。

杨老师有什么好的建议吗?

 [4楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/09/13 19:46 

以太风必然改变光的传播方向。光从太阳传到地球需要8分钟的时间,以太阳为参照系如何画出光的传播轨迹?以银河中心为参照系又如何画出光的传播轨迹?试试吧!答案是:光沿弧线从太阳传到地球。
[楼主]  [5楼]  作者:hsx205  发表时间: 2008/09/13 19:56 

对【4楼】说:

你的观点好像跟我的一样:光子速度的大小与方向和均光源速度无关

光从太阳到地球是一条螺线,我把光束的形态方程导出来了

在论坛里发出来很模糊,所以没公布

 [6楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/09/13 20:22 

不要认为光在空间中沿绝对直线轨迹传播。以楼主在主贴中所给出的图示2为例,从河对岸发射的超声波并非一条笔直的斜线,而是一条呈“S”型的曲线。
[楼主]  [7楼]  作者:hsx205  发表时间: 2008/09/13 20:26 

对【6楼】说:

光在不均匀介质或者强引力场中才会沿曲线传播的吧

 超声波束怎么会成“S”型,不理解

 

 [8楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/09/13 21:37 

因为水是流体,对河岸有粘性作用,紧贴岸边的水的流速为0,经过流速梯度过渡,才能达到自由流速U。

注释:两条平行粗线表示两岸,右边密集细短线表示水流流速,斜曲线表示声波传播轨迹,声源在上岸,观察者在下岸。

 [9楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/09/13 22:01 

根据上图可以看出,无论对于声波还是对于光波,发射角等于观察角,即波的传播方向不变,但是从观察角直线观察到的声源位置不是真实声源位置。
[楼主]  [10楼]  作者:hsx205  发表时间: 2008/09/13 22:04 

对【8楼】说:

大概明白了,谢谢

可是地球或太阳边的以太风不会出现这种速度渐变现象吧

 [11楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/09/13 22:12 

如果存在以太,那么我坚信在太阳和地球之间的以太相对于太阳和地球都会有流速梯度变化。
[楼主]  [12楼]  作者:hsx205  发表时间: 2008/09/13 22:23 

对【11楼】说:

这个问题很有意思。

不过现在学术界对于是否存在绝对静止的以太都还没有达成共识,你的理论是不是提得早了一点

这应该就是物体在以太中有绝对速度时的拖曳现象吧

 [13楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/09/13 22:42 

研究以太以及研究粒子都需要学习和借鉴流体力学,但是流体力学实在是太复杂、太深奥了,对于我们这些业余物理学爱好者而言,数学功底差是最大的障碍。
[楼主]  [14楼]  作者:hsx205  发表时间: 2008/09/13 23:03 

对【13楼】说:

说的也是,可以慢慢学啊

我现在仅有高中的数学知识,微积分懂一点,打算用几年的时间学好黎曼几何,到时就可以看明白广义相对论引力场方程了

心存侥幸,想从中找到破绽

 [15楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/09/13 23:11 

难!实在是难!
我的目标只是希望我证明的声多普勒效应公式经实验验证是正确的,再复杂的理论创新恐怕是做不到了。
[楼主]  [16楼]  作者:hsx205  发表时间: 2008/09/13 23:20 

对【15楼】说:

声多普勒效应公式?

可否让我见识一下,我在你的空间里好像看不到

 [17楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/09/13 23:35 

《关于声波在流体媒质中传播问题的探讨》(郭峰君)http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-118354.html。若看不清,可发电子邮件到你的电子邮箱,我的电子邮箱是pyssgfj@Yeah.net。
[楼主]  [18楼]  作者:hsx205  发表时间: 2008/09/13 23:53 

对【17楼】说:

看不清

你发到我邮箱吧,yuanfang479@126.com

谢谢

 [19楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/15 22:54 

对【3楼】说:

我们当时的实验也有类似问题,主要是窗户造成的室内温差造成了光点偏移,
当时大家兴奋不已,可惜后来在木箱上加盖了毛毯后,就再没有观察到任何光点偏移了,
实验装置的照片可以用google检索“以太窝窝”(注册后才能看到照片),
“窝窝”的网址在这里审查通不过,

也可以参考下帖的15楼和21楼:

http://club.xilu.com/newphysics/msgview-950469-10862.html

 

所以你如果在室外实验就更难排除一些干扰因素了?
我是准备在发现地球自转“纵向sagnac”465m/s后,再反过来提高这个“大铁盆”的实验精度,
来最后证实“横向sagnac”不存在,以及发生这种现象的原因所在,
如果你能先一步也好,但是我对你的实验方法很怀疑,估计很难得到令人信服的结果?
除非你能注意排除各种干扰因素,这不容易呀?


 [20楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/09/16 13:10 

风绝对不可能改变超声波声纳打到屏幕上的“声斑”的位置。

※※※※※※
流水和气流不会改变其中超声波束的传播方向——动煤质波动理论呼之欲出!
[楼主]  [21楼]  作者:hsx205  发表时间: 2008/09/16 17:29 

对【19楼】说:

如果有光束发散角足够小的激光器(现在很难找到啊,郁闷)

做远距离的实验,光斑移动很明显

可以通过光斑轨迹来判断

尤其在低纬度南北方向,其轨迹是椭圆。如果是震动造成的,应该会出现不规则的锯齿状轨迹,而如果是温差造成的,则轨迹很可能是上下运动,不大可能出现左右运动。

 [22楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/09/16 18:59 

风绝对不可能改变超声波声纳打到屏幕上的“声斑”的位置。

董先生既然给出了论点,那么论据是什么呢?
 [23楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/16 20:25 

对【21楼】说:
你的光程是多少?玩具激光笔输出的激光到达屏幕后的直径是多少?
你预计光点的偏移量是多少?


你也可以考虑自制一个聚焦镜,或者就用望远镜试一下,
[楼主]  [24楼]  作者:hsx205  发表时间: 2008/09/16 20:48 

对【23楼】说:

光程当然越远越好,估计至少200m才能得出清晰的光斑轨迹。

 偏移值跟银河系中心的绝对速度有很大的关系,所以不能准确预言的。如果银河系中心绝对静止,地表以太风速将达到240km/s 左右,比想象的要大得多。(真实值应该远比这个小,否则应该早被发现了)

 

杨先生,你的大铁盆实验和飞机上的实验都得出否定结果,你不觉得很奇怪吗?

难道以太不存在?若然如此,定向光源转动时光束必然是弯曲的,我的实验必然得出肯定结果啊。

本来我对自己的实验很有信心的,但看了你的实验,有点沮丧,不知道问题出在哪,理论依据应该是没有问题的。

如果承认绝对静止以太的存在,地表就存在公转以太风。尺缩效应、质增效应和质能方程都很好理解,不会出现像狭义相对论那样的不能自洽现象。而尺缩效应则可以解释MM实验的0结果。至于特鲁顿实验,网上相关资料太少,我不大熟悉,不知道该用何理论解释。

 [25楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/09/17 10:46 

风绝对不可能改变超声波声纳打到屏幕上的“声斑”的位置。

董先生既然给出了论点,那么论据是什么呢?
--------------------------------------------
【【论据:惠更斯波动理论,还有,运动镜面系反射定律照样成立。】】

※※※※※※
流水和气流不会改变其中超声波束的传播方向——动煤质波动理论呼之欲出!
[楼主]  [26楼]  作者:hsx205  发表时间: 2008/09/17 12:14 

对【25楼】说:

董先生接招吧,

明确回答以下问题:

假设接收器位于声纳的正南方向

(1)声纳和接收器以340m/s的速度向东运动,风速为0,请问接收器能否接收到超声波?

(2)声纳和接受器相对地面静止,自东向西的风速大小为340m/s,,请问接收器能否接收到超声波?

 

 [27楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/17 13:33 

对【24楼】说:

虽然“大铁盆实验”和“飞机实验”都是零结果,
不过从“大铁盆实验”看,至少它对旋转还是很敏感,
虽然木箱缓慢的旋转,但旋转的稍微快一点,就可以测量到光点偏移,
前些天还与fuj0探讨过这个事,这很类似现在的“原子陀螺”,
估计只不过是用原子束取代了激光束,而原子束的速度一般是1000m/s以内,
(原子束射程也是1米)
这就是说测量角速度的灵敏度立刻可以提高10^5倍,应该很轻松测量到地球自转了,
如果你要测量的是这个效应,那么按说在靠近极地的地区(纬度较高)会比较好一些?

 

不过有一点比较肯定:地球相对以太的公转以太风30km/s可能确实不存在,
我们现在要测的是地球相对以太的以太风465m/s,这大约是公转以太风的1/100,
确实不是很容易的,而且激光器连续工作数小时后的状态能否稳定也很难说,等等不定因素吧,
你看看老刘的实验就知道了,要排除各种干扰因素有多难?
想靠一两次实验就侥幸成功是不太现实,失败几次后,还有兴趣、勇气做实验的可就不多了,
除非是对“自己动手”DIY本身就有兴趣爱好,手闲不住的家伙,呵,
如果只为拿大奖,可坚持不了多久,


特鲁顿实验是属于静电磁实验了,可以参考:
《磁针偏转佯谬与Trouton-Noble 零实验》(受费的)
特鲁顿实验简单的说就是:
在一个绝缘杆两端有正、负两个电荷静止于地球表面,
如果它们相对以太运动,那么它们产生的磁场应该使得杆发生旋转,



其实这个问题可能也很简单,现在不是有很高速的“质子束”了吗?
先只看看这些“正电流”与电子的“负电流”引起的磁针偏转方向是否相同就是了,
从以太论的角度看:负电荷、正电荷、中性粒子的运动产生的磁场都是一样的---粒子后部的以太负压区,
除非负电荷与正电荷相对以太的运动方向相反,否则这个“负压区”总是出现在两粒子的同一侧,
这又怎么会使“杆”发生转动呢?
由于地球相对以太的速度还是太低,这个问题还是寄希望于今后的“直线辐射”,
另外有一点值得注意:在高频加速器中的电子束本来应该是线状的,可实际上是团状的---电子团,
这是为什么呢?按说电子之间是相互排斥的,不应该会结成团,


 [28楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/09/17 14:10 

董先生接招吧,

明确回答以下问题:

假设接收器位于声纳的正南方向

(1)声纳和接收器以340m/s的速度向东运动,风速为0,请问接收器能否接收到超声波?【【不能。(能但需要的时间为无穷大)】】

(2)声纳和接受器相对地面静止,自东向西的风速大小为340m/s,,请问接收器能否接收到超声波?【【不能。(能但需要的时间为无穷大)】】



※※※※※※
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[楼主]  [29楼]  作者:hsx205  发表时间: 2008/09/17 14:16 

对【28楼】说:

说明白点,能还是不能,我看不懂

【【不能。(能但需要的时间为无穷大)】】

那这时超声波相对于空气的速度是多少,方向往哪?

如果上面的速度值都减小为100m/s

 

也不能吗?

若然如此,风不就吹偏了超声波束吗,我一楼的图中图2-10就是对的,

 [30楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/09/17 14:28 

虽然“大铁盆实验”和“飞机实验”都是零结果,
不过从“大铁盆实验”看,至少它对旋转还是很敏感,【【旋转可以看做光源和屏幕(相对地球)的速度方向相反,光斑应该移动。】】

虽然木箱缓慢的旋转,但旋转的稍微快一点,就可以测量到光点偏移,
前些天还与fuj0探讨过这个事,这很类似现在的“原子陀螺”,
估计只不过是用原子束取代了激光束,而原子束的速度一般是1000m/s以内,
(原子束射程也是1米)
这就是说测量角速度的灵敏度立刻可以提高10^5倍,应该很轻松测量到地球自转了,【【好多机械装置都可以感知地球自转,包络原子束,但这与地球表面是否存在自转以太风无关。】】

如果你要测量的是这个效应,那么按说在靠近极地的地区(纬度较高)会比较好一些?




特鲁顿实验是属于静电磁实验了,可以参考:
《磁针偏转佯谬与Trouton-Noble 零实验》(受费的)
特鲁顿实验简单的说就是:
在一个绝缘杆两端有正、负两个电荷静止于地球表面,
如果它们相对以太运动,那么它们产生的磁场应该使得杆发生旋转,



其实这个问题可能也很简单,现在不是有很高速的“质子束”了吗?
先只看看这些“正电流”与电子的“负电流”引起的磁针偏转方向是否相同就是了,
从以太论的角度看:负电荷、正电荷、中性粒子的运动产生的磁场都是一样的---粒子后部的以太负压区,
除非负电荷与正电荷相对以太的运动方向相反,否则这个“负压区”总是出现在两粒子的同一侧,
这又怎么会使“杆”发生转动呢?【【你误解了特鲁顿实验中转动力矩产生(理论上)的原因,根本不存在磁针。而是两电体受到的洛伦磁力方向相反引起的。】】

由于地球相对以太的速度还是太低,这个问题还是寄希望于今后的“直线辐射”,
另外有一点值得注意:在高频加速器中的电子束本来应该是线状的,可实际上是团状的---电子团,
这是为什么呢?按说电子之间是相互排斥的,不应该会结成团,【【我以前见过这样的资料但没有笔记,见我《进化的力学》中的“团缩效应”。你是再哪里得到的相关资料?】】


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