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上一主题:石破天惊--绝对参考系的发现 下一主题:马国梁终于承认地球相对绝对空间...
 [91楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2011/11/01 16:04 

对【90楼】说:

 季先生:你好!我的回复是:

 

3沉积二字你查了现在高能物理理论的词汇,我没有查词汇,是我错了。我不会学沈建其那样不认错。

 

2,量热法不是贝托齐创造的,你只引用贝托齐而不引用真正的创造人,使我误认为是贝托齐创造的,你和我都有错。你明知创造人是谁又认为他创造的量热法是正确的,却不说其名,对创造人不公平。我盲信你会公平对待创造者,而没去查实真正的创造人,我也有错。但我认为我见到的贝托齐和你的版本的量热法在测量原理上是错误的,对于创造错误方法的人,我觉得没必要查他是谁。

 

1,对你的证明的评价待你发表后再说,否则,对你、对编辑、对审稿人都是不尊重的,也是不公正的。
[楼主]  [92楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/11/02 14:02 

对【86楼】说:
我今天找到了季先生2009年论文“季灏.量热学法测量质速关系实验.中国科技成果.20091”电子版。我发现,我在主楼上所说的“电子静电能”问题其实季先生在该文中已经算过。季先生的静电能公式是:Q^2/(8πεR) 算出来是6.4焦耳。季先生考虑了4π的问题(我在主楼上忽视了4*pi,梅先生也提到我忽视了4π。现在我在这里纠正我这个失误。4π是要的)。
[楼主]  [93楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/11/02 14:06 

对【86楼】说:
如果你的“实验中的4Mev的半径比11cm”,那么说明加速度还要更大,也说明真正的辐射损失比我用18厘米算的还要大,更加要考虑辐射损失。
[楼主]  [94楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/11/02 14:07 

对【87楼】说:

梅先生,4*pi的问题是我的失误。我的数据要除以12.56,大约与季灏所计算的6.4焦耳相当。

 

此外,我们还要考虑金属的介电系数上。前面我们默认为金属的介电系数与真空一样。其实,金属作为一种离子的等离子体,其相对介电系数一般总是小于1的,即介电系数小于真空介电系数(只有绝缘体电介质的介电系数,才大于真空介电系数)。所以,实际的静电能比季灏所计算的6.4焦耳还要大。我认为可能大部分动能转化为了静电能。
[楼主]  [95楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/11/02 14:10 

对【86楼】说:

对季灏先生2009年论文的一个修正及对本人自己的一个修正:

 

 

我今天找到了季先生2009年论文“季灏.量热学法测量质速关系实验.中国科技成果.20091”电子版。我发现,我在主楼上所说的“电子静电能”问题其实季先生在该文中已经算过。季先生的静电能公式是:Q^2/(8πεR) 算出来是6.4焦耳。季先生考虑了4π的问题(我在主楼上忽视了4π,梅先生也提到我忽视了4π。现在我在这里纠正我这个失误。4π是要的)。

 

   但季先生在2009年论文中有一个错误。我只要举例一个例子即可,以10Mev为例子。季先生在论文中说:

当不考虑静电能时,根据相对论,温度应该上升4.2度,实测是1.03度。当考虑静电能时,静电能(6.4焦耳)折合成温度是0.71度,于是实测值是0.32度。

 

 

上面,季先生把原本应该是加法的关系错弄成了减法。季先生说“电能引起铅台体的升温为0.71”,这是错误的。这份电能乃是由于高能电子通过以减少自己动能的代价才汇聚到金属电容器上的,它不但消耗电子动能,而且它没有转化为温度(季先生则做了相反理解,认为是凭空产生,且转化为温度)。静电能(6.4焦耳)应该从10Mev动能中扣除。根本不存在电能引起铅台体的升温为0.71”,应该是这样说才对:“电子动能损失6.4焦耳(作为静电能),剩余的动能才转化为热能”。所以,季灏的“根据相对论,温度应该上升4.2”,应该改为“根据相对论动能,再扣除电子动能损失6.4焦耳(转化为静电能),理论温度应该上升3.49度,实测是1.03”。

 

 

理论温度应该上升3.49度,实测是1.03度,这里还存在一个缺口。我认为原因在于金属的介电系数上。前面我们默认为金属的介电系数与真空一样。其实,金属作为一种离子的等离子体,其相对介电系数一般总是小于1的,即介电系数小于真空介电系数(只有绝缘体电介质的介电系数,才大于真空介电系数)。所以,实际的静电能比季灏所计算的6.4焦耳还要大。我认为可能大部分动能转化为了静电能。

 

此外,我一再强调,这个量热实验其实与相对论无关,与牛顿力学也无关,它其实只是在验证能量守恒与转化而已。

 

最后,一个令人疑惑的现象是:季灏实验中温度实际测量数值总是1.03度(多数是这个不变数据)。为何这个数据一直不变?我猜想,要么季灏热电偶温度计在高电压下工作失常,热电偶材料与高电压发生了相互作用;要么是加速器输出的能量反常(是不是加速器本身的问题?. 是否已经在多台加速器上重复?

   沈建其 2011-11-2
[楼主]  [96楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/11/02 14:12 

对【88楼】说:

答沈建其博士:1,    孤立球的电容为C = 4πε0R,你用错了公式将电容算小一个数量级;

-------

SHEN RE: 这你对,的确要考虑4*pi,这样我的数据都要缩小4*pi. 由于平时接触高斯制,我把国际单位制与高斯制弄混了。

 

 

2,    非孤立球例如铅球R1外面还有一个球R2(量热法实验外壳)C = 4πε0R1 R2/R2-R1),由于R2/R2-R1)大于1,电容又算小了;

-----------

SHEN RE: 这个一点也不受影响。因为R2远大于R1, 所以R2/R2-R1)就很接近于1. R1只有一两厘米(铅台体积只有几个立方厘米)。

 

3,    非真空的电容要在真空介电系数ε0再乘一个大于1的相对介电系数εr 特别是将铅台与底座隔离的绝缘介质不可能很厚,εr又远大于1的话,电容更会算小很多。因为你算出的电容值比实际值小了很多,导致你算出静电能比总能还大。你不反省一下自己错在即里,还得意洋洋地说别人幼稚。

------------

SHEN RE: 与“隔离的绝缘介质”无关。只要考虑金属的介电系数即可。

前面我们默认为金属的介电系数与真空一样。其实,金属作为一种离子的等离子体,其相对介电系数一般总是小于1的,即介电系数小于真空介电系数(只有绝缘体电介质的介电系数,才大于真空介电系数)。所以,实际的静电能比季灏所计算的6.4焦耳还要大。我认为可能大部分动能转化为了静电能。

[楼主]  [97楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/11/02 14:40 

对【87楼】说:

假设初始时一个导体球表面带电不均匀,导体表面上电荷静止。过不久电荷分布会自动均匀。请问这个过程需要消耗电荷的动能吗?

  

【沈回复:这是一个中间过程。在达到平衡之前,既有可能静电势能转化为动能,也有可能动能转化为静电势能。这是一个复杂的过程,与电子流脉冲射击时涉及的位置与状态有关。但对于这个中间包步骤,我们完全可以不去关心。我们只需要关心始末两状态即可。 末状态就是有了导体球有了静电能:Q^2/(8πεR),初始状态就是那么多电子流脉冲能量。】

 


    显然不需要,是电场力做功使电荷运动,达到均匀分布。开始时导体表面电荷是静止的,根本没有动能。也就是说只要使电荷到达导体球表面,即便电荷静止,也可以自动形成等势体分布。

显然不需要,是电场力做功使电荷运动,达到均匀分布。开始时导体表面电荷是静止的,根本没有动能。也就是说只要使电荷到达导体球表面,即便电荷静止,也可以自动形成等势体分布。

  

【【【沈回复: 你说的这个简单模型“开始时导体表面电荷是静止的,根本没有动能”是中间步骤诸多复杂情形中的一种可能的情形,但你忘记了,你是如何形成这么一个简单的模型的?? 开始时的电荷是怎么到达导体表面的?这么多电子要聚集在半径一两厘米范围,需要克服多大的库仑力??然后才是这些库仑力做功,使得它们均匀分布在球体表面。】】

 


其次,为了使电荷到达带电导体球表面,需要克服电场力做功。假设该电荷初始时离球心10 厘米,到达球表面时距离球心1.15厘米。假设导体球表面已经有2.36*10^(13)个电子,再往球上添加一个电子,该电子克服电场力需要耗功4.16*10^(-13)焦耳。15MeV 电子的动能是24*10^(-13)焦耳,因此大约还有20*10^(-13)焦耳的热囤积在导体球内。况且电荷从零开始积累,开始阶段不需要消耗太大的能量来克服电场力。因此在建立电场的整个过程中消耗的能量不到电子总动能的五分之一,季灏实验的结论没有错。计算用15MeV的电子误差最大,最能说明问题。

其次,为了使电荷到达带电导体球表面,需要克服电场力做功。假设该电荷初始时离球心10 厘米,到达球表面时距离球心1.15厘米。假设导体球表面已经有2.36*10^(13)个电子,再往球上添加一个电子,该电子克服电场力需要耗功4.16*10^(-13)焦耳。15MeV 电子的动能是24*10^(-13)焦耳,因此大约还有20*10^(-13)焦耳的热囤积在导体球内。况且电荷从零开始积累,开始阶段不需要消耗太大的能量来克服电场力。因此在建立电场的整个过程中消耗的能量不到电子总动能的五分之一,季灏实验的结论没有错。计算用15MeV的电子误差最大,最能说明问题。

 

  【【【【【【沈回复: 是的,如果考虑了那个4*pi问题, 的确有“在建立电场的整个过程中消耗的能量不到电子总动能的五分之一”。我认为原因在于金属的介电系数上。前面我们默认为金属的介电系数与真空一样。其实,金属作为一种离子的等离子体,其相对介电系数一般总是小于1的,即介电系数小于真空介电系数(只有绝缘体电介质的介电系数,才大于真空介电系数)。所以,实际的静电能比季灏所计算的6.4焦耳还要大。我认为可能大部分动能转化为了静电能。 】】】 

 

[楼主]  [98楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/11/02 14:50 

总之,经过一翻讨论,静电能虽然没有如我原先以为的那样大(因为我忽略了4*pi),但还是占了五分之一左右。此外,如果考虑金属的介电系数(一般小于1),那么这个静电能又会上升。所以,总的说来,静电能会占相当比例,甚至很大一部分。 

但是金属铅的介电系数很难找到,这使得计算静电能最终成了一个问题。所以,季灏实验是一个难以拿理论和实验比较的实验。所以,要改变实验措施,这就是贝托齐实验。


贝托齐实验是用了不断放电法,避免产生静电能。既然贝托齐的量热实验很好地符合了能量守恒和转化(10%误差),我们应该相信贝托齐实验,尊重贝托齐实验。不是说我不相信季先生实验。我完全相信其实验测量,只是认为其解释中必然还涉及其它问题。我认为,遇到这种情况,恰恰是不应该发表实验的时候,应该努力自我反省实验(当然,我相信季先生已经做了自我反省)。但我对范良藻先生在转述季先生实验时的评论,完全不赞赏。按照他的意思,他完全不必顾及和尊重贝托齐实验,只需要相信季先生实验即可。

 

当我们的同类型实验与前人实验有抵触的时候,该如何尊重,该如何相信,该如何审察,这些不但是实验技巧问题,也是实验态度温度。

 [99楼]  作者:季灏  发表时间: 2011/11/02 18:02 

沈先生:我认为szshanshan先生讲得对。因为如果用你说的R2远大于R1, 所以R2/(R2-R1)就很接近于1.这样还是电容为C = 4πε0R,你的金属作为一种离子的等离子体,相对介电系数一般总是小于1。你对电容的概念搞错误了。金属铅的介电系数很难找到,根本不用找,实际上 孤立球的静电能很多书上都直接计算。和电容为C = 4πε0R完全一样。
[楼主]  [100楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/11/02 18:39 

季先生,如果是“孤立球的静电能”,那么必须要使用它的介电系数来计算。
除非是作为一个习题中的简单模型,那么直接用真空介电系数。但如果是实际的情形,必须要使用金属本身的介电系数,这是没有什么好争论的。



至于姗姗第二条(关于R2半径)就没有什么帮助,因为:R2远大于R1, 所以姗姗的R2/(R2-R1)就很接近于1.这样还是电容为C = 4πε0R。姗姗想通过使用R2/(R2-R1)这个因子来降低静电能,无法办到。
[楼主]  [101楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/11/02 18:55 

季先生,在我所使用的电磁学讲义(谢处方,饶克谨教材),有关例题中,凡是电容器,其介电系数都是采用材质本身的介电系数,不用真空介电系数。

98楼是这个问题的盖棺论定。
 [102楼]  作者:季灏  发表时间: 2011/11/03 07:25 

沈先生:你说,凡是电容器,其介电系数都是采用材质本身的介电系数,不用真空介电系数。那么我请教你二金属平行 电容器它的介电系数用什么。
 [103楼]  作者:季灏  发表时间: 2011/11/03 07:25 

沈先生:你说,凡是电容器,其介电系数都是采用材质本身的介电系数,不用真空介电系数。那么我请教你二金属平行 电容器它的介电系数用什么。
 [104楼]  作者:季灏  发表时间: 2011/11/03 07:25 

沈先生:你说,凡是电容器,其介电系数都是采用材质本身的介电系数,不用真空介电系数。那么我请教你二金属平行 电容器它的介电系数用什么。
[楼主]  [105楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/11/03 14:00 

二金属平行 电容器,内部大部分空间为真空,当然用真空介电系数。
金属电容器,内部为金属材质,要用材质介电系数,除非你是金属球壳电容器。
 [106楼]  作者:季灏  发表时间: 2011/11/03 16:58 

那就对了,所以你找不到金属的介电系数。
 [107楼]  作者:季灏  发表时间: 2011/11/03 16:58 

那就对了,所以你找不到金属的介电系数。
[楼主]  [108楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/11/03 18:21 

金属的介电系数,是有的,只不过它是频率的函数。书上有不少金属的介电系数,只是其也有虚部,对虚部如何处理,是一个麻烦。
 [109楼]  作者:季灏  发表时间: 2011/11/04 07:25 

请处理好再发表观点,否则等于没有说。请你把你的东西给你的学生或你的同事看看。
[楼主]  [110楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/11/07 15:51 

根据文献查找,热电偶温度计的工作原理如下:两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。


再查文献,热电偶现象的物理机制是:对于单一金属导体,如果两边温度相同,则电子的平均运动速度相同,所以不会产生电子的扩散现象;但是如果两端温度不同,则两端的电子的平均运动速度就不再相同,动能大的电子就会朝温度低端运动,因此温度高端就会失去电子(形成高电势),温度低端就得到电子(形成低电势),形成两端的电势差,形成一个热电平衡,电子就不再扩散。这个电势差,与温度差有一一对应的关系。


在季灏实验中,由于铅台上电子积聚导致的高电压(高达10^6伏特),这就导致在热电偶测温仪上白白多了这么一个电势差(即热电偶测温仪的工作物质两端多了这么一个电势差),这破坏了该温度仪本身单纯的热电平衡。如果没有这个高电压,那么热电偶接触铅台的这一段应该是高电势区域(因为铅台温度高,电子平均速度大,会向热电偶另一端失去电子)。但实际上,铅台上由于电子积聚,电子带负电,使得铅台上形成了一个负电压区域。这就把原本已经升高了的温度(在热电偶上显示)掩盖掉了,或者说,又将温度数值(电势差)拉了回来。

因此,季灏量热实验利用“CENTER305热电偶测温仪”测量铅台温度该变量,发现在电子能量是8、10、12、15Mev时,温度上升量都是1.03度(都远低于根据能量守恒定律计算的2.5至6.3度)。
[楼主]  [111楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/11/07 15:51 

对【109楼】说:

很好处理。虚部转化为热能,实部转化为静电能。介电系数实部小于1,故而静电能比上面你们几位算的要大。因此,静电能可能占据了电子能量的主要部分。

 

此外,热电偶在高电压下失效,我认为一定要考虑。高压使得热电偶材质电离或者极化,一定影响了热电偶温度计相关参数。

 [112楼]  作者:季灏  发表时间: 2011/11/08 08:06 

szshanshan 先生:您好!
孤立导体的电能量很多书上有,就在沈先生说的郭硕鸿的电动力学57页58页。如果把它当器您说的对。电容会更大。他的学生都会知道。所以我要他问他的学生。
[楼主]  [113楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/11/08 11:28 

对【112楼】说:

孤立导体电容器,其金属介电系数小于真空,所以,电容更小,静电能更大。这是实际问题,就必须要使用实际的介电系数。

 

 至于姗姗考虑的其他因素(外壳、绝缘体连接之类,甚至包括与整个地球电容器的串联),统统可以不计。

[楼主]  [114楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/11/08 11:39 

对【113楼】说:

姗姗想问的是,一个绝缘支架与一个金属体连接在一起,有多少电容吗??

 

无论多么大,于你无补。 你要知道,“一个绝缘支架与一个金属体连接在一起”产生的电容,与原先的金属体本身的电容,是串连在一起的。两个电容串联在一起,总电容更小(两电容串联,总电容小于任何一个电容;两电容并联,总电容大于任何一个电容)。所以,如果你真的要计算,就对我更有利了。

 [115楼]  作者:季灏  发表时间: 2011/11/08 13:35 

jqsphy先生:我问你孤立导体球的静电能量是怎么计算的。沈先生说的郭硕鸿的电动力学57页58页是不是错了?
 [116楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2011/11/08 16:47 

对【98楼】说:
      对于15MeV 的电子,我是按导体球已经有2.36*10^(13)个电子计算,再往球上添加一个电子,该电子克服电场力需要耗功4.16*10^(-13)焦耳。15MeV 电子的动能是24*10^(-13)焦耳,因此大约还有20*10^(-13)焦耳的热囤积在导体球内,在建立电场的整个过程中,消耗的能量不到电子总动能的五分之一。实际上电荷从零开始积累,开始阶段不需要消耗太大的能量来克服电场力。用级数求和公式严格计算,结果是一半,也就是说平均而言每个电子耗功只有2.08*10^(-13)焦耳。在建立电场的整个过程中,消耗的能量只有电子总动能的十分之一。放不放电无所谓,季灏实验的结论没有错,错的是沈其建。
[楼主]  [117楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/11/10 11:01 

对【116楼】说:

15MeV,是季灏的最大电子动能,但与此同时,季灏还做了8Mev6Mev1.6Mev的实验。

电子动能越大,或者减少打到铅台上的电子脉冲数,可以减弱静电能的影响。总之,季灏实验使得其静电能处于其动能同一量级范围,这是一个缺点。还有,热电偶温度仪在高电压下失效问题(或需要重新修正问题,见我110楼),以及电容器串联问题(与绝缘体支架有关,见114楼),都需要考虑(因为有了静电),这些问题在贝托齐实验中,都不存在(因为贝托齐一直在放电,保证金属体其电压只有1伏特)。无论从道义上讲,还是从原理上讲,我们都应该相信贝托齐实验(他在10%误差范围内验证了这里的能量守恒定律)。而在季灏实验中,温度变化总是1.03度,显然是一个需要自我反省的结果,而非一个新发现、新成果。

 [118楼]  作者:季灏  发表时间: 2011/11/10 13:29 

jqsphy先生:我问你孤立导体球的静电能量是怎么计算的。沈先生说的郭硕鸿的电动力学57页58页是不是错了?
你应该读大学一年级。
 [119楼]  作者:季灏  发表时间: 2011/11/10 16:35 

jqsphy先生:请你把郭硕鸿的电动力学57页58页上的公式打出来让大家看。或者你把你的电容公式在那本书上告诉大家,让大家学习。
 [120楼]  作者:季灏  发表时间: 2011/11/11 07:33 


沈先生:对我也是郭硕鸿的电动力学书的新版是56,57页上结果就在唯一性问题的上面

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