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N年前的丁一宁:批《驳“光非电磁波论”》
[楼主] 作者:dyn2h  发表时间:2011/04/22 00:02
点击:606次

[ 丁一宁  200569] 

    作者:29468〔北京相对论研究联谊会论坛上的相对论改造者,一个不敢直面公众的胆小鬼,据说是清华一个叫孙云飞的人,一个网络黑客。〕
    摘要:综合分析多个光波与电磁波的实验,通过解读光波与电磁波的异同,从理论上充分说明光波就是特定波长的电磁波。〔其实并不是一个综合的分析,用片面和只见树木,不见森林来形容之非常恰当。〕
    关键词:电磁波  光  电磁屏蔽〔仅仅这三个项是不够的,任何物理性质的定义,一定要多方面的,特别的物理基础内容〕 
    前言
    本文依据大量实验数据,分析光波与电磁波的共性及不同,从理论上说明光波就是特定波长的电磁波,而光与电磁波体现在表面的不同点,仅仅是光的波波长与人们日常接触的电磁波波长有着数量级上差异。同时对于丁一宁先生论文中重点提出的电磁屏蔽现象给出了充分解释。从而充分驳斥了丁先生的著名论文《光非电磁波论》。〔作者基本上是引用书本内容,再加上其本人的主观臆想形成的结论,作者的思考是不充分的,没有利用细微的物理实验结果,也没有仔细研究物理实验,他代表着一类对物理学不求甚解的人群。〕
    第一章  历史上的光与电磁波〔从这个层面上说起未尝不可,可以说明现今的结论不是在进步,而是在倒退,说明人类的思维也会出现迷域。〕
    我们知道麦克斯韦首先提出光的电磁说,然后鉴于当时的物理学水平,麦氏没有把他的光的电磁说完善好,只是简单地做了一点理论分析,便认为光波是电磁波。而在赫兹实验之后,物理学界就完全接受光是一个特定波长的电磁波。丁一宁先生口口声声说物理学没有证明光就是电磁波,只是他没有完整的物理学知识体系造成的误会。事实上有很多实验已经充分证明了光就是电磁波。〔开门见山地直接提出本人提出“光不是电磁波没有进行证明”的问题,能够说明29468看待问题并不实事求是,其根本就没有去考查人类现今对光是电磁波的证明,也没有去搜寻光是否是电磁波的证据,仅想通过自己对物理学的理解来解决物理学遇到的问题,是其不能够深入物理学本质的最直接的主观原因。〕
    为了证明光波就是电磁波理论,我在这里选择几个具有代表性的、同时也是易于理解的物理学实验:〔有代表性吗?用我们地方话说其拉夫凑数很有点相象呀。〕
    一、关于紫外线〔伪证之一〕
    紫外线是电磁波,这一点不知道丁先生是不是要反对。如果丁先生不反对的话,光电效应就可以证明光与紫外线具有完全相同的本质。紫外线是电磁波中频率高于光的一种,一般地,我们把频率从7.5*10^14到6*10^16Hz的电磁波叫做紫外线。〔不懂物理学的人也许也会知道,光主要是电子运动产生的,我们使用的电灯就很能够说明问题。那么光能够作用电子就是很自然的现象,电子运动产生光,光再作用电子就能够说明光是电磁波?逻辑是否太幼稚?〕
    我们在做光电效应实验时知道,光电效应产生的关键在于光的频率,只要光的频率达到某种金属的红限之后光电效应就会立即发生。
    经过实验观测证实,我们把发生光电效应的光的频率慢慢增加到紫外线区域,光电效应依然发生。经过观测,光电子的初动能只和光的频率成线性关系这条定律到了紫外线区域依然成立,同时无论紫外线的强度多么低,光电效应也是在极短的时间内发生。关于光电效应的各种公式在紫外线区域依然成立,并不因紫外线的频率高、人的肉眼也看不到而改变。〔这反映出29468先生对物理学了解并不深入,只知道套用物理理论,根本不理解物理本质,用光频率证明光就是电磁波呀?它能够说明的仅仅只能是光是一种波。〕
    所以,我们可以认为,光与紫外线这种电磁波具有相同的本质,区别只是频率的高低。〔光、紫外线与电磁波能够通过光电效应反映本质相同吗?我怎么一点点感觉也没有?请问29468先生哪种能够确定的电磁波能够产生光电效应?不要以为使用搞笑方式杀人是不负法律责任的。〕
    二、关于红外线〔伪证之二〕
    说完比光的频率高的紫外线,现在来说说比光的频率低的红外线
    红外线是电磁波,这一点不知道丁先生是不是也要反对。如果丁先生也不反对的话,我们将从分析红外线的性质来证明光与红外线具有完全相同的本质。如上所述,红外线比光的频率低。一般地,我们把频率从5*10^11到3.9*10^14Hz的电磁波叫做红外线。而频率在红外线和紫外线之间的那段电磁波就是我们所说的光。光在电磁波里没有什么特别之处,一切性质都和依照电磁波的频率不同,性质的变化完全一致。唯一的不同点就是光可以引起人的视觉感觉,也就是这段特殊频率的电磁波可以对人的眼睛产生直接的刺激而引起人的视觉。这一点,使得光成为人们最早研究的电磁波。不过,这一点不应该是人们否认光是电磁波的理由!〔凭什么说红外线就是电磁波?光棱镜侧射的红外线能够被无线电设备接收?〕
    红外线是威廉.候舍勒首次发现的,他在做棱镜分光实验中发现把温度计放在红色光线范围以外的温度上升较多。根据计算,温度的最大值约在波长为0.8微米的区域内。
    1834年,梅隆尼从实验中证实,红外线在反射和折射方面是和光完全相同的。
    1846年,克努布劳赫根据衍射实验和偏振实验,证实了红外线不同于可见光,只是波长较大而已
    1853年,安培也在实验中证实,红外线和光的本质是相同的。
    1985年,鲁滨斯利用钾盐棱镜得到18微米的红外线,又在1897年和尼科尔一起利用剩余射线法发现了60微米的红外线,然后他又和布得一起在奥爱洛夫斯基灯罩的幅射中发现110微米幅射,紧接着又和冯.拜耳一起在水银电弧中发现长达313微米幅射。
    1938年,科赫利用水银电弧的石英外壳,把这个数字提高到540微米。
    这时,我们发现红外线幅射已经和无线电波中的微波波长完全重叠了,再加上具有较长波长的无线电波还有X射线和γ射线我们就可以得到一个关于不同频率电磁波的完整图形了,这也就是大家所熟悉的电磁波谱。从人们在地球表面观测到最低频率为0.01Hz的电磁波(波长甚至为地球半径的5000倍)直到宇宙中高达10^25Hz的γ射线,虽然他们在具体表现形式上多种多样,甚至千差万别,你都不可否认,他都是具有相同性质的电磁波。〔29468先生显然把红外线与无线电波混淆了,在红外的频率部分与无线电波的频率依然存在重叠的频率,人们测到的频率甚至与声波重叠了,这能够证明声波也是电磁波?讲那么多的废话而没有一个可靠的依据,有增长文本篇幅嫌疑。〕
    三、塞曼效应〔伪证之三〕
    丁先生在他的论文中写道:“光既不受电场的作用,也不受磁场的作用,那它当然的没有电场与磁场的变化,也就根本不是什么电磁波!”然而事实总是不随他所愿,光在日常生活中看到不到这种作用,那是因为日常生活中常见的光的光谱系杂乱和电场、磁场不够强大造成的。在精密的实验中我们随处可以看到光受电场或磁场的作用,这里我们举一个古老的例子,相信丁先生是可以理解的。〔光的确不受电场、磁场的作用,这是古人做了无穷多实验可以证明。〕
    在分析原子光谱时,我们发现原子的光谱线会在磁场中分裂成为几条偏振化的谱级,发现这种现象的塞曼因此而获得1902诺贝尔物理学奖,所以这种现象被称为塞曼效应。这种现象可以做为丁先生论文中的上述那句话鲜明反证。〔这反映出29468对物理实验本质的肤浅,光在真空中即使再强的磁场对其作用也是徒劳的,只有在一些专门的媒质体内的磁偏振才对光偏振起作用。这说明了为什么?这说明实验人也对实验本质缺泛理解,此时磁场作用的是光吗?否!磁场作用的是媒质体,虽然这些媒质体看起来是强抗磁性的,但是它们在强磁场中还是有些微的改变,您能够那么肯定强磁场能够作用光,为什么不能够肯定强磁场作用的是媒质体呢?道理难道不够充分?其实这个问题在几年前我的《光非电磁波(续)》里面已经证明过了,29468或许没有连续看吧?〕
    关于塞曼效应的具体情况请参阅相关资料
    四、光钳技术〔伪证之四〕
    这也就是最近生物学中的所谓光钳技术,基本原理就是用几束激光捕获并控制微小粒子(生物大分子),它的原理可以用麦克斯韦电磁波理论解释,也就是把光波当电磁波来处理,也只有这样才能从理论上证实他的结果。考虑到这本文的阅读对像,具体的就不多说了,若有读者想知道相关详细内容,请参考丹麦玻尔研究所网站上关于这方面的介绍《Introduction to Optical Tweezers 》
    在上述四种现象中,首先分析了与光波频率相近的紫外线和红外线的一些性质,我们可以发现他们与光是具有相同性质的电磁波。然后又从光本身的电磁性论证了光本身就是电磁波。除了以上的各种现象还有:由电场引起的克尔现象,磁场引起的科登-穆顿效应等等。此外,还有分子光学中所研究的磁光现象有偏振面的磁偏转——法拉第现象与克尔磁光现象,这个被丁先生从事物的表象否定了,我们不谈论。当然,其他方面的证明还有很多,鉴于普通读者的物理学基础和理解能力这里就不再多提了。上文所述的各种现象还请丁先生用您的“光非电磁波论”多加分析指正。〔光钳技术能够证明光是电磁波?首先说明波的钳作用在任何波中都存在,为什么运用到光中就说成是电磁波的证明?这是不是有点欺人太甚?或许这能够代表广大受电磁波理论迷惑人群的共同代表吧,只要是光所有的现象,都得用电磁理论解释,甚至光根本就不能够在金属上面传递这种明显不是电磁波的证据,也得将之说成是电磁波的证据,因为它可以用电磁理论进行解释!这可是一个很好的理由,由此我们还能够得出声波也是电磁波,因为它也是波,也能够用电磁理论解释!〕
    第二章  简单点评丁先生论文中的错误〔一个有效的光是电磁波的实验也没有找着,就敢妄加评论,真可谓无知者无畏呀!〕
    第一次读丁先生的著名论文《光非电磁论》,是在北京相对论研究联谊会论坛上提供网址的丁先生网站上看到的。我读了之后犹如一头雾水,心想:难道就是这样一篇缺乏物理学基本常识又充满逻辑错误的论文,竟然敢让丁先生在论坛中反复宣传并声称悬赏十万人民币?真可谓无知者无畏。〔我的十万元人民币是奖给发现光是电磁波实验人的,29468并没有发现半个象样的实验,可畏没有资格讲话的人。本人作上述决定,一定是有这种实力作保证的。其一是光不是电磁波理论无人能够推翻的实力,其二是本人拿得出十万块钱。(刚发出此消息时,曾有一个人列举过一个象样的证据吓了我一跳,本人经过仔细考查这一国际上通用的实验,结果发现是此人对实验的理解错误。)〕
    不可否认,丁先生为了完成这篇论文也是花了不少心思的,文中我们可以看到很多似是而非的理论,而这里理论将对大量缺乏物理学知识的普通大众产生极大的影响。这也正是我写这篇文章的目的所在,为了避免更多人受其错误理论的影响,我们当然得拿出“痛打落水狗”的精神,将其完全驳倒。其实,丁先生这篇洋洋撒撒数千言的论文是任何一位理论物理学工作者都可以驳倒的,而我在这里班门弄斧,有不到之处,还请多多指正。〔废话了!〕
    这一章,直接从丁先生的论文中引用其说法并给予反驳。
    当丁先生看到麦克斯韦提到透明金属时,他就认为“光能够透过金属薄膜,也就是说,光没有静电屏蔽现象,而我们知道电磁波是有静电屏蔽现象的,所以很简单地可以证明光不是电磁波。”并举出收音机放在铝锅就收不眼信号的儿童级实验来证实光与电磁波的表现是多么的不同。〔很好的例证嘛,在这些人眼中怎么就视而不见?请29468先生去看看麦克斯韦的例证,一个象样子的也没有,能够用普通人群能够理解的例证为什么要举什么高深的?用故做高深来评价29468先生非常合适不过了。我们知道小学生、初中生的作文中最喜欢用美丽的词汇了,而文学家的作品中一般不会堆砌华丽的词澡。物理学也一样,用最简单的语句和方程来描述物理是物理学的最高境界。其实任何一门学问都是这样子的!而故作高深之举只能够反映出其幼稚。〕
    这里需要说明的是:
    首先,请不要认为一个封闭的金属体就可以做到完整电磁屏蔽,电磁屏蔽有很多复杂的内容。
    还有,你的电磁屏蔽思想是完全错误的,完全基于生活常识的,根本没有搞清楚什么电磁屏蔽现象。〔因为电场屏蔽是所有场中最典型的实验现象,如果没有电场屏蔽能说明存在电场吗?反之,如果出现了电场屏蔽,证明其具有电场属性。29468先生对如此简单的实验结论也要质疑,反映出其物理学水平之差。〕
    同时,我们看到在这里你用了“静电屏蔽现象”一词,这就是你完全不理解什么是电磁屏蔽的表现。〔在我的早期作品中是使用的静电屏蔽,后来自觉得不对,改为电场屏蔽了。为什么只说电场屏蔽而不说磁场屏蔽,是因为磁场根本就不能够做到屏蔽,29468先生其实并不明白或者并不懂屏蔽是怎么回事。〕
    对于电磁场的屏蔽作用分为“静电屏蔽”、“静磁屏蔽”和“电磁屏蔽”。而这里,你显然指的是“电磁屏蔽”,因为对电磁波的屏蔽不是“静电屏蔽”。“静电屏蔽”是静电场中导体的一种表现(请你参考关于静电场的资料)。我会在本文的第三章就这个问题做具体讨论。
    X射线和γ射线是丁先生认可的电磁波,而他们却都可以穿透更厚的金属(穿透的厚度与频率有关)。这是因为X射线和γ射线的光子能量较高,与普通可见光和无线电波完全不是一个数量级上的(根据量子力学概念,电磁波中的光子能量仅与其频率相关,而电磁波的强度只是光子数量多少)。不知道丁先生将会对此作如何解释。〔29468先生的逻辑非常的混乱,这个地方又回到了光电效应中来了,以上只不过是一个功率问题,爱因斯坦是用它来说明光的粒子性的,并不是用来说明其具有电磁属性的,爱因斯坦的解释或许还能够自圆其说,而29468先生这里的问题逻辑就乱套了!〕〔X射线是一种波,而γ射线是波吗?它的速度根本达不到光速!它是一种粒子流!为了不使问题复杂化,γ射线将被排斥在讨论范围之内。〕〔只是为了证明方便,不引起更多的争议本人才采用电磁波一词,本人根本就不认同电磁波一说,本人认为世上根本就不存在电磁波,所以一般情况我都会说无线电波,而不说电磁波。因为我认为无线电波是一种纯电场波。〕
    引文:
    看,麦克斯韦在推翻自己的学说。以上他说的是光能够透过金属薄膜,也就是说,光没有静电屏蔽现象,而我们知道电磁波是有静电屏蔽现象的,所以很简单地可以证明光不是电磁波。(我开始怀疑光不是粒子的时候,第一个成功的实验就是光没有静电屏蔽现象:打开收音机并把它放入铝锅里面,声音就会减小;加盖之后声音全无;把盖留下一点缝,声音照样没有。同样把铝锅留一点缝,光就可以进去,不管你将缝留多么小。那怕不留缝,只要铝盖做得非常薄,光同样能够顺利透进去。)〔实验很好呀!能够说明光不具有电场属性!〕
    引自丁一宁的《光非电磁波论》
    接着,丁先生就他的理论在网上反映做了一个评论。以自己并不深刻的认识认为某些网友的看法“非常肤浅”,体现在文章中的也只是他的“常识”性知识水平。
    希望丁先生以后不要以更为肤浅来掩饰自己的肤浅,因为那样,只会让人更为轻易地看穿你的肤浅。〔肤浅的证据是什么?找不出半个有效的物理学方面的证据!只能够说明29468先生在作人生攻击,对精彩的物理学论文不会欣赏,却能够说明29468先生对物理学研究方面的确肤浅、人格修养方面的确肤浅。〕
    引文:
    光是不是电磁波,在internet网上反映并不强烈,这多半还在于网友们对其认识并不深刻,还有人认为它不是电波,哪还可以说它是一种磁波哟。当然,这种看法非常肤浅,常识告诉我们,它不是电场波,它一定就不是磁场波。
    引自丁一宁的《光非电磁波论》
    在做了这么多论述之后,丁先生还说了一个“奇怪的现象”,也就是导电物质的不透明性,不过他没给出解释。通过我们对电磁屏蔽理论和光的本质的理解,这种现象根本不可以用“奇怪”来表示,这原本就是光波的本质是电磁波引起的必然现象。〔物理学讲求的是事实,29468先生无视物理学实验事实,只会胡批,反映其思维完全极左,看不到问题出在其自己方面,自以为找到了批别人的证据,漏洞百出却一点也没有查觉。〕
    引文:
    我们还发现一个奇怪的现象,所有能够带电的物质,都不能够导光;而所有能够导光的物质却不能够导电。当物质从不导电的属性通过外部属性改造成能够导电的时候,其导光的属性同时也失去了。
    引自丁一宁的《光非电磁波论》
    这里还提一个“题外话”:丁先生对量子力学的不理解是完全基于日常生活经验的,他根本就没有从微观粒子的角度去理解量子力学。当然,量子力学理论也适用于宏观物体,只是宏观物体的量子性太低,我们感受不到而已,但我们依然可以从量子力学的公式计算出象地球、太阳等这样的宏观物体的波动性,虽然,结果是极其微小的。当我们发现电子、中子等“标准”的粒子也有波动性、也会发生衍射等现象时,也不知道丁先生该做何解释了。〔文不对题呀!说电磁属性,说到波动性去了,世上并不只有电磁波是波呀!在29468眼中,除了电磁波是波之外再也没有其它波了吗?〕
    引文:
    那么粒子怎样体现电磁波?爱氏没有解答,他也没有办法进行解答!总不能说半个粒子是电场属性半个粒子是磁场属性吧?!那么也不能够说粒子一会显电场属性,一会又显示磁场属性吧?
    引自丁一宁的《光非电磁波论》
    我们的讨论到这里,相信大家已经认识到光就是电磁波了吧,〔别人凭什么相信你的电磁波证明?全文没有一个字看得出29468证明过光就是电磁波!学学人家麦克斯韦,没有事例就别作结论,要用假设和学说之类的词。〕我在证明的过程中,故意没用到巴克拉的方法来证明X射线与光是同一种性质的波(因为丁先生认为X射线存在电屏蔽现象,它应该不同于光波),也没有用光通过某些媒质发生偏转的现象来说明光的电磁性(因为丁先生认为那是媒质本身的性质造成的结果)。〔巴克拉的证明说明了什么?说明X射线是一种波之外,还能够说明光是电磁波?29468先生此时是否在发高烧?〕
    我不知道本篇对光就是电磁波的证明丁先生会有哪些不同意见,也不知道丁先生承诺的十万元人民币奖励是否能够兑现。丁先生要是对本文中的理论有什么疑问还请直接引文后提出,我会及时给于回复的。〔要兑现十万人民币请指出文中那一段文字用什么事例证明了光就是电磁波?如果认为文章的篇幅长就能够证明的话,那么请29468到别处发财,这里我们只尊重事实。29468先生脸皮之厚,较之于长城未可及。〕
    引文:
    岂今为止,没有任何实验和事例能够证明光是一种电磁波。所以我悬赏十万人民币给能够列举光是电磁波的有效实例的同仁,一百年不改变!
    引自丁一宁的《光非电磁波论》〔29468先生发现了一个事例吗?没有呀!!!〕
    在本章的最后,我说明一下丁先生的论文中自相矛盾和逻辑混乱之处。
    比如,丁先生为了说明光与电磁波不同,说光的频率与电磁波的频率相差太远。众所周知,光的频率比日常多见的无线电波相对当然是高的多。显然,丁先生的意思是说光的频率太高(《光非电磁波论》通篇都是光与无线电波相对比的例子),而从哲学的量变到质变上考虑光与电磁波应该是不同的。正我想做出评价时,丁先生却语出惊人、话锋一转,声称比光波频率更高的X射线是电磁波,亦有“静电屏蔽现象”。列举的例子更是让人啼笑皆非,说是现在的CRT的X射线很少是因为静电屏蔽将之“几乎完全吸收掉”。(根据电磁屏蔽公式推导,屏蔽象X射线这样的高频电磁波仅需要极薄的金属即可,实则X射线的穿透性是体现在其粒子性角度的,而屏蔽X射线和γ射线这样的高频电磁波和普通的电磁屏蔽是完全不同的理念)〔29468先生段章取意的手段不并高明喽!那么根据电磁屏蔽公式,光需要多厚的金属才能够屏蔽?在与X射线同频的光为什么不会象X射线一样被屏蔽?在与无线电波同频率的光为什么不能够象无线电波一样被屏蔽?通篇只有这种段章取意的地方,才能看到29468真正意义上讨论一下电磁内容,而且也不能够自圆其说。〕
    引文:
    最后说明:任何一种物质,能够接受一类波的传播--传播一个区域波长的波,也可以说大于或小于这一区域就不被承受,这是被物理学证明了的事实,也完全符合哲学质变到量变转化的原理。光的频率与电磁波的频率相差太远,所以它们所传播的媒质自然并不相同,它们也并非是一类波!作为一种傍证,X射线比光波的频率更高,它却具有静电屏蔽现象。为了让更多的人能理解,就简单讲讲X射线的屏蔽现象:我们日常使用的电视、电脑显示器等都是阴级电子发射管,在电子打出图象的时候,会产生大量的X射线,如果不作处理对人体的伤害是巨大的,早期的显示器X射线的泄漏就非常明显。然而,人们利用光没有静电屏蔽现象,现在能做得很好,将光释放出来,而将X射线几乎完全吸收掉。〔非常典型的光非电磁波的证据,何错之有?可见29468先生没有鉴赏能力。〕
    引自丁一宁的《光非电磁波论》
    当然,丁先生的这篇论文中的其它错误还非常的多,我在这里也就不一一举例了,请大家参阅丁先生网站上的原文慢慢寻找吧。
    第三章  什么是电磁屏蔽〔抄书举,建议29468先生自己好好学一学,认真体会一下。有条件最好自己做一做实验,这是基础物理实验,如果不能够理解,是学不好物理学的。〕
    电磁场的屏蔽问题,是一个既具有实际意义又具有理论意义的问题。根据条件的不同,电磁场的屏蔽可分为静电解蔽、静磁屏蔽和电磁屏蔽三种情况,这三种情况既具有质的区别,又具有内在的联系。
    然而,有些非主流物理学家却常常把这些问题搞混,甚至于声称光波没有电磁屏蔽现象。比如:丁一宁先生就是其中最好的一例证。因为丁一宁不但认为光波没有电磁屏蔽现象,而且还从这个错误结论得出推翻整个现代物理学的一套理论。所以,我必须在这里详细说明一下电磁屏蔽现象,同时声明:鉴于本文的阅读对像和发表地点,本文省略大量数学推导和公式,若有需要请参考相关物理资料。
    一、静电屏蔽
    在静电平衡状态下,不论是空心导体还是实心导体;不论导体本身带电多少,或者导体是否处于外电场中,都必定为等势体,其内部场强为零,这是静电屏蔽的理论基础。
    因为封闭导体(也就是空心导体)壳内的电场具有典型意义和实际意义,我们以封闭导体壳内的电场为例对静电屏蔽作一些讨论。
    (一)封闭导体壳内部电场不受壳外电荷或电场影响
    如壳内无带电体而壳外有电荷,则静电感应使壳外壁带电。静电平衡时壳内无电场,这不是说壳外电荷不在壳内产生电场,根据场强迭加原理,任何点电荷都要按点电荷场强公式在空间任何点激发电场。又由于壳外壁感应出异号电荷,它们与外电荷在壳内空间任一点激发的合场强为零。因而导体壳内部不会受到壳外电荷或其他电场的影响。
    如果把上述空腔导体外先接地,则外壳上感应电荷将沿接地线流入地下。静电平衡后空腔导体与大地等势,空腔内场强仍然为零。
    如果空腔内有电荷,则空腔导体仍与地等势,导体内无电场。这时因空腔内壁有异号感应电荷,因此空腔内有电场。此电场由壳内电荷产生,而外电荷对壳内电场仍无影响。
    从以上讨论可知,封闭导体壳不论接地与否,内部电场不受壳外电荷影响。
    (二)接地封闭导体壳外部电场不受壳内电荷的影响
    如果壳内空腔有电荷,因为静电感应,壳内壁带有等量异号电荷,而壳外壁带有等量同号电荷。所以壳外空间就会有电场存在,此电场可以说是由壳内电荷间接产生,也可以说是由壳外感应电荷直接产生的。
    但若将外壳接地,则壳外电荷将消失,壳内电荷与内壁感应电荷在壳外产生电场为零。可见如果要使壳内电荷对壳外电场无影响,必须将外壳接地,这与第一种情况不同。
    这里还要注意:1、我们说接地将消除壳外电荷,但并不是说在任何情况壳外壁都一定不带电。假如壳外有带电体,则壳外壁仍可能带电,而不论壳内是否有电荷。2、实际应用中金属外壳本必严格完全封闭,用金属网取代替金属壳体也可达到类似的静电屏蔽效果,虽然这种屏蔽并不是完全、彻底的。3、在静电平衡时,接地线中是无电荷流动的,但是如果被屏蔽的壳内的电荷随时间变化,或者是壳外附近带电体的电荷随时间而变化,就会使接地线中有电流,屏蔽罩也可能出现剩余电荷,这时屏蔽作用又将是不完全和不彻底的。
    所以,封闭导体壳不论接地与否,内部电场都不受壳外电荷与电场影响。而我们又把接地封闭导体壳外电场不受壳内电荷的影响这种现象,叫做静电屏蔽现象。在这里我们可以深刻地看到丁先生对静电屏蔽的理解是非常不完备的。
    静电屏蔽有两方面的意义:
    其一,是实际意义:屏蔽使金属导体壳内的仪器或工作环境不受外部电场影响,也不对外部电场产生影响。有些电子器件或测量设备为了免除干扰,都要实行静电屏蔽,如:室内高压设备罩上接地的金属壳或较密的金属网罩;电子管用金属管壳;做全波整流或桥式整流的电源变压器,在初级绕组和次级绕组之间包上金属薄片或绕上一层漆包线并使之接地;在高压带电作业中,工人穿用金属丝或导电纤维织成的均压服,可以对人体起屏蔽保护作用等等。还有:在静电实验中,因地球附近存在着大约100v/m的坚直电场,要排除这个电场对电子的作用,研究电子只在重力作用下的运动,则必须有eE<meg,可算出E<10^-10v/m。这是一个几乎没有静电场的“静电真空”,这只有对抽成真空的空腔进行静电屏蔽才能实现。
    其二,是理论意义:间接验证库仑定律,高斯定理可以从库仑定律推导出来的,如果库仑定律中的平方反比指数不等于2就得不出高斯定理。反之,如果证明了高斯定理,就证明库仑定律的正确性。根据高期定理,绝缘金属球壳内部的场强应为零,这也是静电屏蔽的结论。若用仪器对屏蔽壳内带电与否进行检测,根据测结果进行分析就可判定高所定理的正确性,也就验证了库仑定律的正确性。最近的实验结果是威廉斯等人于1971年完成的,实验指出:在现阶段所能达到的实验精度内(在10^-16数量级上),库仑定律的平方反比关系是严格成立的。
    二、静磁屏蔽
    静磁场是稳恒电流或永久磁体产生的磁场。静磁屏蔽是利用高磁导率的铁磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁场。它与静电屏蔽作用类似而又有不同。
    静磁屏蔽的原理可以用磁路的概念来说明。如将铁磁材料做成圆筒状回路,则在外磁场中,绝大部份磁场集中在铁磁回路中。这可以把铁磁材料与空腔中的空气作为并联磁路来分析。因为电磁材料的磁导率比空气的磁导率要大几千倍,所以空腔的磁阻比铁滋材料的滋阻大得多,外磁场的磁感应线的绝大部份将沿着铁磁材料壁内通过,而进入空腔的磁通量极少。也就是说,被铁磁材料屏蔽的空腔就基本上没有外磁场,从而达到静磁屏蔽的目的。材料的滋导率越高,筒壁愈厚,屏蔽效果就愈显著。因常用磁导率较高的铁磁材料如软铁、硅钢、坡莫合金做屏蔽层,故静磁屏蔽又叫铁磁屏蔽。
    静磁屏蔽在电子器件中有着广泛的应用。例如:变压器或其他线圈产生的漏磁通会对电子的运动产生作用,影响示波管或显像管中电子束的聚焦,为了提高仪器或产品的质量,必须将产生漏磁通的部件实行静磁屏蔽。
    我们在前面说明了静电屏蔽的效果是非常好的,这是因为金属导体的电导率要比空气的电导率大十几个数量级,而铁磁物质与空气的磁导率的差别只有几个数量级,通常约大几于倍,所以静磁屏蔽总有些漏磁。为了达到更好的屏蔽效果,可采用多层屏蔽,把漏进空腔里的残余磁通量一次次地屏蔽。所以效果良好的磁屏蔽一般都比较苯重。但是,如果要制造绝对的“静磁真空”,则可以利用超导体的迈斯纳效应,即将一块超导体放在外磁场中,其体内磁感强度永远为零,因为超导体是完全抗磁体,具有最理想的静磁屏蔽效果,不过目前还不能普遍应用。
    三、电磁屏蔽
    电磁波在导电媒质中传播时,其场量的振幅随距离的增加而按指数规律衰减。导体表面的场量最大,愈深入导体内部,场量愈小。这种现象也称为趋肤效应。利用趋肤效应可以阻止高频电磁波透入良导体内部而做成电磁屏蔽装置。这比静电、静磁屏蔽更具有普遍意义。
    电磁屏蔽是抑制干扰、增强设备的可靠性及促向产品质量的有效手段,合理地使用电磁屏蔽,可以抑制外来高频电磁波的干扰.也可以避免作为干扰源去影响其他设备。如:在收音机中用空芯铝壳罩在线圈外面,使它不受外界时变场的干扰从而避免杂音;音频馈线用屏蔽线也是这个道理;示波管用铁皮包着,也是为了杂散电磁场不影刚电子射线的扫描;在金属屏蔽壳内部的元件或设备所产生的高频电磁波也透不出金属壳而不致影响外部设备。
    用什么材料作电磁屏蔽呢?因电磁波在良导体中衰减很快。我们把由导体表面衰减到表面值的1/e(约36.8%)处的厚度称为趋肤厚度又叫透入深度。这个深度只与屏蔽材料的磁导率和电导率还有电磁波的频率有关,具体值是与上述三个参数值的平方根成反比的,公式在这里就没办法贴出来了,请读者参看相关资料,同时请大家回忆一下丁先生在论文里认为光没有电磁屏蔽现象的理由吧,实际上是非常非常薄的金属就可以屏蔽光波,如果金属薄到低于趋肤厚度当然就会出现透明金属的效果了(这里还应该考虑光子能量的穿透效果,光波在这里的穿透效果还不是很大,而X射线和γ射线就基本上就是依靠光子能量来穿透金属的了)。
    所以,我们在做电磁屏蔽时,必须考虑到趋肤厚度,比如:对于频率为100MHz的电视信号,用铜来屏蔽,则可以求出趋肤厚度为0.00667mm。对于铝,则为0.0085mm,对于铁,则为0.016mm。可以看出,良导体的电磁屏蔽效果相当良好。不过,这也可能是造成丁先生对电磁屏蔽必须达到一定的厚度没有足够认识的原因。
    在现实应用中,我们为了得到更好而有效的电磁屏蔽作用,屏蔽层的厚度一般都选择接近于屏蔽物质的趋肤厚度的2π倍。如:对于500kHz的普通收音机信号,则铜的趋肤厚度为0.094mm屏蔽层厚度要求为0.59mm,而铝的趋肤厚度为0.12mm屏蔽层厚度要求为0.75mm。所以,在收音机中用薄铜片或铝片已经能得到很好的屏蔽效果了,而对于电视信号来说,他的频率更高,透入深度更小一些,所需的屏蔽层厚度可以更薄一些。不过,考虑机械强度,那就要有必要的厚度了。
    在高频时,由于铁磁材料的磁滞损耗和涡流损失较大,从而造成谐振电路的品质因素Q值下降,所以一般不采用高磁导率的磁屏蔽而采用高电导率的材料做电磁屏蔽。在电磁材料中,因趋肤电流是涡电流,所以电磁屏蔽又叫涡流屏蔽。
    如果是低频中情况又是如何的呢?比如在工频(50Hz)时,铜的趋肤厚度为9.45mm,对于铝来说趋肤厚度为11.67mm,显然采用铜或铝已经是不适宜的了。要是使用铁则趋肤厚度为0.172mm。所以,这时应该采用铁磁材料,因为铁磁材料中电磁场衰减比铜铝中大得多,又因是低频,所以不用考虑Q值问题。可见,在低频情况下,电磁屏蔽问题基本上就转化为静磁屏蔽问题了。
    四、总结
    我们从上面的论述可以看出:电磁屏蔽和静电屏蔽有相同点也有不同点。相同点是都要应用高电导率的金属材料来制作,不同点是静电屏蔽只能消除电容耦合防止静电感应,屏蔽必须接地,而电磁屏蔽是使电磁场只能透入屏蔽体的一薄层,借涡流消除电磁场的干扰,这种屏蔽体可以不接地,若考虑到因为做了电磁屏蔽的导体增加了静电耦合,所以还是接地为好,这样的电磁屏蔽同时也可以起到静电屏蔽作用。
    第四章  丁一宁理论体系的完全崩溃〔我的理论崩溃只需要一个事例,29468先生的这种无根据的长篇累叙,能够说明什么?白描!苍白!〕
    从前面对丁一宁先生论文的分析和对电磁理论的解释中我们可以看出,丁一宁先生的理论知识体系基本上可以用下面的“公式”推导出来:
    日常生活经验对现代科学的误解 + 部分麦克斯韦经典电磁理论 + 个人主观的猜度和臆测= 丁一宁理论体系〔日常事例是最能够说明问题的物理实验,它能够反映出问题的实质。在29468先生看来,只有实验室的、数学的才能够算作物理学,提示29468先生想一想这些数据、方程是从何处来的,学好物理学首先是理解身边的物理现象,而不是什么数学方程。〕
    我在看完丁先生的《光非电磁波论》之后,又耐心地看完丁一宁先生的《光结构论》。我发现丁一宁先生的知识体系和论证方法完全是采用白描的手段,而没有任何经得起实验推敲的数学推导。比如:整篇《光结构论》没有一个数学推导,让人们根本找不到对他的理论进行论证的方案,这些可以从他论文中的话说明这一点。〔我实在看不出29468先生一点点的耐心,看到是心浮意乱,一个问题也没有说清楚,就想将所有的事情说清楚,犯议论文大忌。〕
    引文:
    ……我们看到光子用完的情况吗?没有!是能量产生的光子吗?通过计算显然是错误的,因为将光能量去掉之后,光子几乎没有质量,没有质量的物体如何携带能量?!显然这一结论也是错误的。
    引自丁一宁的《光结构论》
    如果是严肃的科学家发现这种错误,至少他会把计算过程发表出来,告诉人们用光子理论将如何用完光子的,而在理论认为光子用完的时候,而他又如何观测到光子继续被发出的。这也是对科学研究的起码要求。
    当然,我这么说并不是同意丁一宁先生对光子的理解,对于量子力学稍有了解的人都不会同意丁一宁先生对光子的理解,这里我就不多解释了。〔建议29468先生去看看波理论,而不要没有学好基础物理的时候,为求高深断层次地去学什么量子物理学,因为量子物理本身并不成熟,错误非常之多。〕
    说过量子力学,下面我们再看丁一宁先生是如何对相对论挥刀猛砍的
    引文:
    因为没有了光子以光速运动,宇宙中我们还能够找得出达到以光速运动的物体或微粒吗?没有!绝对没有!!!那么物质运动速度还能够是光速不变吗?光速不变还有理由假设吗?什么C=C+a,C=C-a 还有存在的理由吗?可以说这是一个完全违被自然规律的胡想乱想!甚至我们还可以说这完全是打着运用数学的模式在强奸数学!〔这难道不是事实?除光以光速波动运行之外,人类的确没有发现光速的微粒和物体!〕
    引自丁一宁的《光结构论》
    看到有相当一部分人在批评C=C+a,C=C-a这个式子,关于这个公子怎么出现的,我想可能是对科普作品关于相对论描述的误会吧,当然也只能说丁一宁先生和与其执相同观点的人对相对论知识的缺乏才造成如此误会。相对论认为光速是不变的,关于光速的叠加当然不可以用c+a、c-a这样的式子简单表示,对于速度的叠加我们要通过洛仑兹变换来体现。而对于光速的叠加,数学上证明那是无意义的。同时,实验的事实也证实光速的确是与光源无关的。
    这时,我们可以得出结论:丁一宁先生的理论完全是建立在他对现代物理学的误解基础上的。而这种误解的来源就是错误地把日常生活经验带进科学研究中来,所以得出一大堆似是而非的结论。这里我要说的一句话是:《驳“光非电磁论”》一文的诞生就是丁一宁先生“伟大”理论的完全崩溃。〔虽然不能够说29468先生下笔千言离题万里,其在论证中下笔走题是明显的,主题篇幅明显小于题外内容,文学写作水平有待提高。〕
    第五章  最后的说明
    当我们看到现代物理学用被丁一宁先生否定了的相对论和量子力学完美而自洽地证明丁先生自己提出的问题后,我们在想,如果这时丁先生依然不改变自己的理论,我们只有请丁先生在自己原有的理论下做一次完整的计算推导,来表示自己的理论也完全可以推导出本文所有的实例。〔能够自洽的并不等于是客观事实,所谓自洽就是自圆其说,而满足于自圆其说的29468先生更是不管是不是能够自圆其说地胡编乱造。〕
    这时,让我们回过头来再一次审视丁先生的观点,是不是可以体味出我们以后待科学应该是什么样的姿态呢?科学问题就是追求真理的问题,而我们身边为什么总是有这样一些人,不知是出于什么心理,急于求成却又害怕艰苦的科学之路。看着高高在上的科学理论,恨不得马上超越,只是他们忘了带上自己的努力,于是好高鹜远的人就抛弃艰苦的基础学习,直接带着自己简陋不堪的理论冲上最高峰。最后给这个世界带来的只是别人的一丝微笑和自我狂涨的心理的表面满足,而不会给科学带来任何益处。〔按29468先生逻辑凡反对现代物理学就是反科学,至于科学的内容正确与否则不用理会。更不知道世上在科学之上的还有真理。〕
    纵观他们的态度大概可以作出这样的总结:割裂地看待问题、不分析具体情况、容易从—个极端走向另—极端、得到一个未经证实的结论便盲目地推而广之、用自己的猜测简单从事等等。表现在外面就是思想极其单纯、自命不凡地认为自己是绝对正确而别人都傻瓜、用绝对否定的态度对待不同意见等等。〔用事实证明物质规律才是自然正道,在29468先生看来遵守数学推导才是正宗的物理学,而不管客观是否真是那么回事。这让我想起本人与石先生争论时的笑话来,29468先生能否用数学方程推导自己是何时产生的?又到何时死亡?推导一下自己有不有机会得SARS?有不有机会感染爱滋病毒?〕
    正如丁一宁先生所说的,开始他也是爱因斯坦的崇拜者,而后一步一步地走向反对相对论的路子上来,这一切都是仿佛要告诉人们丁先生自己追求真理的痛苦历程。若我们客观地分析他的态度,就会明白他自始至终都没有正确过:最初,当他还不了解爱因斯坦的学说时就崇拜爱因斯坦的学说,这显然是错误的;然后,当他竟然还是不了解爱因斯坦的学说时竟然就反对爱因斯坦的学说,这就是错上加错了!〔从29468先生的全部文字中可以看出其无论物理的还是文学的,大部分不足取,其充满着极左,充满着无视客观事实,充满着主观臆想,充满着无视客观物理规律。这是现今物理学研究领域最主要的弊端。〕
    丁先生的治学态度也可从此略见一斑。〔我可以从这句话中读出29468先生不是一个认真对待学术的人物。〕

参考书目〔以下书目,相信作者并没有认真阅读,只是在书中寻找、抄录可能有的所谓的证据。〕
《电磁理论》                              J.A.斯特莱顿            1992.06
《X射线分析的发展》                        W.L.布喇格             1988.02
《相对论电磁学》                              孟庆信              1993.07
《高等物理光学》                          羊国光  宁菲君          1991.07 
《激光技术物理》                          范安辅  徐天华          1992.06
《高等量子力学》                              徐在新              1994.12
《论动体的电动力学》                       爱因斯坦论文           1905.06
(见《爱因斯坦文集》第二卷)
《SPECIAL RELATIVITY FOR PHYSICISTS》 G.Stephenson,G.W.Kilnister  1960
《狭义相对论实验基础》                        张元仲              1979.09
《泡利科学论文集》                     R.Kronig V.F.Weisskopf     1964

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 [2楼]  作者:同花顺365  发表时间: 2011/04/26 19:59 

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