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对季灏带电粒子磁偏转实验结果的解释 (带电粒子因做圆周运动导致的辐射损耗及其相长干涉)
[楼主] 作者:jqsphy  发表时间:2011/10/23 15:41
点击:5055次

读帖时,帖子不存在
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[楼主]  [2楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/10/23 17:22 

我在网上看到一句话“当电子能量到达约十个百万电子伏特(10 MeV)时,原本的粒子回旋加速器无法对电子再做加速”(搜索百度“粒子加速器”),这说明,在这个能量左右,电子的辐射损耗就超过了所获得的能量。
 [3楼]  作者:鹏翱九宵  发表时间: 2011/10/23 18:13 

季先生的实验仪器带有“速度选择器”,不管电子的能量多大,不满足V=E/B的条件(也就是说:必需是电场力和络伦兹力平衡)也不能通过“速度选择器”的小口;因为由“速度选择器”的小口出来的电子都具有相同的速度,所以得到的运动半经R也都是相同的,这没什么可奇怪的。
 [4楼]  作者:周宪  发表时间: 2011/10/23 19:14 

对【2楼】说:

网上的胡乱猜测也是你的证据?还有什么辐射造成10M以上电子无法增加能量,都是没有证据的猜测

看看季灏老师的贴子吧:

http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-250851.html

14楼

 [5楼]  作者:周宪  发表时间: 2011/10/23 22:02 

季灏的三个实验是互相印证的。
一个测出洛伦兹力变小。
一个测出某范围的高能电子在磁场中半径很接近。
一个测出某范围的高能电子散发的热量基本相同。
如果在磁场中半径很接近是电子辐射的缘故,那么这个辐射也是有热量的,量热法应该测出温度不同。
 [6楼]  作者:余本鲲  发表时间: 2011/10/23 22:39 

“如果是一群电子(电子束流)一起在做圆周运动,那么电子与电子之间的辐射要发生相长干涉,也就是说,一群N个电子一起辐射的功率,比起孤立的N个电子各自辐射相加(之和)还要大,具体体现为,上面公式中的q^2,要改为(Nq)^2 (当然,实际情况是要考虑电子的具体分布,两个相邻电子距离越近,相长辐射越有效率;距离越远,则相长辐射效率越低。我这里只考虑最简单的模型,认为这N个电子互相紧密靠近),这样N个电子的总辐射功率是:P’=((Nq)^2/(6πεc^3))(γ^4)a^2, 那么平均每个功率是(只要将P’除以N即可),得到P=N(q^2/(6πεc^3))(γ^4)a^2。我们看到,由于电子与电子之间的相长干涉,每个电子辐射损耗的功率比起它单独辐射时增长到了N倍。”
——————————————————————————————————
你想过没有,如果你的这个推理成立,那还有必要投巨资建设同步辐射光源吗?
[楼主]  [7楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/10/24 09:26 

对【6楼】说:
注意:我主楼说的就是与“同步辐射光源”有关的机制。
[楼主]  [8楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/10/24 09:29 

对【5楼】说:

如果在磁场中半径很接近是电子辐射的缘故,那么这个辐射也是有热量的,量热法应该测出温度不同。

----------

SHEN RE: 量热法里面不牵涉这种“磁偏转”辐射损耗。

他的“磁偏转”实验与“量热法”实验是独立的实验。“量热法”实验其实只是验证能量守恒罢了,与具体力学没有十分紧密的关系。

[楼主]  [9楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/10/24 10:00 

对【3楼】说:

你这个想法太幼稚了。你以为这是分子束实验(里面从0到无穷大速度的分子都有)??

 

这加速器,原本输出来的能量就用“档”来控制,输出脉冲里面的电子能量基本上非常接近,虽然还是要有“速度选择”,但绝对不是你所说的目的。季先生可能都懒得回答你。

 

再说,你的E,B也是可以调节的,怎么一定是你所说的常数呢??

 [10楼]  作者:周宪  发表时间: 2011/10/24 10:04 

“量热法”实验其实只是验证能量守恒罢了
=============================================
既然你承认是验证能量守恒,那么量热法就证明了在标称的所谓4~20Mev的电子的能量,包括辐射能是差不多的。
我们烧煤气一样有辐射能量的损失,难道因为有辐射,就可以认为1个煤气灶烧饭与5个煤气灶烧饭的速度一样吗?
而你再解释带电粒子磁偏转实验结果时却认为它们的能量差距很大,之所以电子运动半径没有变大,是因为辐射掉的缘故。
说什么话都要有证据,电子到底辐射掉多少能量是可以测试的,不是你随心所欲杜撰一个公式就可以证明的。而量热法就击中了你将季灏实验的解释往所谓“同步辐射”上一推了之的死穴。
[楼主]  [11楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/10/24 10:16 

对【4楼】说:

“当电子能量到达约十个百万电子伏特(10 MeV)时,原本的粒子回旋加速器无法对电子再做加速”

(请搜索百度“粒子加速器”,这是科学的叙述,且高能物理教材上也有如此叙述,不是某网友随口说说的)

 [12楼]  作者:周宪  发表时间: 2011/10/24 10:42 

高能时不同能量的电子有相同的迴旋半径’的实验结论。肯定是错误的。因为800Mev,1300Mev,1900Mev的如迴旋半径’分别是2.2米,3.49米,19.7米,如果用一样的磁场都用0.121T,迴旋半径分别是21.8米,35.7米,52.1米,因为它们原来的磁场分别是1.2T,1.24T,0.32T.
===================================================================================
我把季灏老师的贴子复制在这里。当然他肯定是有出处的。
如果你要用书上说的来敷衍,我可以告诉你,书上仅仅给出了季灏实验的结果,并没有做任何解释,为什么“回旋加速器无法对电子再做加速”?根本就没有说出一个原因来。如果往同步辐射上推,那么量热法是应该测出能量差别的。
 [13楼]  作者:周宪  发表时间: 2011/10/24 10:57 

当电子能量到达约十个百万电子伏特(10 MeV)时,原本的粒子回旋加速器无法对电子再做加速。必须用其它方法,如 同步粒子回旋加速器和 等时粒子回旋加速器的使用。这些加速器适用于较高的能量,而不用于较低的能量。
===================================================================================================
上面引自百度。它并没有指出无法加速的任何原因。
而瓦里安加速器有20、16、12、9、6、4Mev的各个档次,我想他们不会不知道百度的“科学”观点。至少输入能量是不一样的,但是为什么输出的热量总是几乎一样?
事实上,在季灏实验中,各种能量的回旋半径并不是完全相同的,而是很接近而已,但是仍然遵循能高半径大的规律。这说明,并不是无法加速,而是加速困难。为什么加速困难就需要我们认认真真地找原因,通过找原因来深化对物理规律的认识。马马虎虎随便找一个“同步辐射”的理由,可是你的证据呢?
[楼主]  [14楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/10/24 11:15 

对【12楼】说:

如果往同步辐射上推,那么量热法是应该测出能量差别的。
----------------

 

SHEN RE: 量热法,与这个辐射损失有什么关系??

 直线加速器中,这种辐射损耗可以不计(季灏实验用得都是直线加速器吧)。但在电子做圆周运动时,才有可观的辐射损耗。“磁偏转”实验有这种辐射损耗吧。

 但量热法,哪里涉及什么磁偏转??

 

周宪,怎么老是提一些根本无关的问题(在多个议题上)??

 [15楼]  作者:余本鲲  发表时间: 2011/10/24 11:23 

对【7楼】说:
请注意,我之所以在6楼转引你的那段话,是因为看到你对同步辐射机制始终很含糊,再找本书好好读一读,这样凭想当然杜撰很不严肃。
[楼主]  [16楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/10/24 11:26 

对【10楼】说:

既然你承认是验证能量守恒,那么量热法就证明了在标称的所谓4~20Mev的电子的能量,包括辐射能是差不多的。
------------

SHEN RE: 我比你早有这个认识。以前我就认为季先生的“量热实验”中的能量可能以轫致辐射之类以及X,伽马光子射线射出去了。但贝托齐论文中已经有说明:这种X射线辐射可以不计(关于伽马射线,他没有说)。季灏自己也说,他进行检漏过,认为这种辐射不存在,或者只有2%。 无论季灏检漏法是否可靠,但理论和实验迹象都表明,所谓的这种辐射(量热实验)都是可以不计的。用热电偶测量温度,温度测量得到的结果是很快的,铅台上的热量也不可能会那么快散发到真空中去(即使有,比起目前的实验量度数据,这些都可以不计)。

 

我们烧煤气一样有辐射能量的损失,难道因为有辐射,就可以认为1个煤气灶烧饭与5个煤气灶烧饭的速度一样吗?
而你再解释带电粒子磁偏转实验结果时却认为它们的能量差距很大,之所以电子运动半径没有变大,是因为辐射掉的缘故。
说什么话都要有证据,电子到底辐射掉多少能量是可以测试的,不是你随心所欲杜撰一个公式就可以证明的。而量热法就击中了你将季灏实验的解释往所谓“同步辐射”上一推了之的死穴。

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

SHEN RE: 总之,量热法实验,根本不涉及我所说的“磁偏转辐射损耗”机制。其它的可能以轫致辐射之类以及X,伽马光子射线射出,在量热法中也可以不计。周宪不要老是眉毛胡子一把抓,把无关的问题牵涉进来。

 [17楼]  作者:周宪  发表时间: 2011/10/24 11:36 

1.你与我都认为能量差不多
2.你认为是辐射造成能量差不多
3.你认可季灏说的百分之二
4.那么百分之二的辐射怎么可能使4~20都有几乎一样的能量和温度?
 [18楼]  作者:周宪  发表时间: 2011/10/24 11:49 

如果季灏是在直线加速器上作的量热法实验,在回旋加速器上做的磁偏转实验,那么前者的辐射损耗少,后者的辐射损耗多。后者不能对电子加速,而前者可以。于是量热法应该得到不同的温度。但是事实是量热法得到的是相近的温度。
[楼主]  [19楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/10/24 11:56 

对【13楼】说:

上面引自百度。它并没有指出无法加速的任何原因。

---------

SHEN RE: 郭硕鸿《电动力学》书上说得很清楚,就是这种辐射损耗所致(见我主楼),但直线加速器不受这个限制(它的辐射损耗远比圆周运动辐射损耗小很多倍)。 至于“同步粒子回旋加速器和等时粒子回旋加速器”,虽然还是圆周运动,但通过适当改变加速度(如只要改变磁场大小),来减小辐射。

 


而瓦里安加速器有20、16、12、9、6、4Mev的各个档次,我想他们不会不知道百度的“科学”观点。至少输入能量是不一样的,但是为什么输出的热量总是几乎一样?
----------

SHEN RE: 瓦里安加速器是直线加速器,所以不受辐射损耗限制,可以把能量加速到“20、16、12、9”MeV.

 

事实上,在季灏实验中,各种能量的回旋半径并不是完全相同的,而是很接近而已,但是仍然遵循能高半径大的规律。这说明,并不是无法加速,而是加速困难。为什么加速困难就需要我们认认真真地找原因,通过找原因来深化对物理规律的认识。马马虎虎随便找一个“同步辐射”的理由,可是你的证据呢?

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

SHEN RE: 我的“辐射损耗”满足“各种能量的回旋半径并不是完全相同的,而是很接近而已,但是仍然遵循能高半径大的规律”。 高能电子辐射损耗大,总是要在打击到胶片之前先下降到一个较小数值,但是由于一开始初始能量大,它的轨迹的初始曲率半径就比较大,有了这个初始贡献,所以最后显得“能高半径大”。

 [20楼]  作者:周宪  发表时间: 2011/10/24 11:57 

我不知道季灏量热法用的是什么加速器。
如果季灏用的是直线加速器,那么就各种能量就不应该有基本相同的温度。
如果季灏用的不是直线加速器,这个辐射掉的能量仍然会变成热,使温度升高。
但是量热法的结果说明电子能量基本相同,与磁偏转的一样。
因此说明在电子的磁偏转中,尽管有辐射(我从来没有认为不存在辐射),但是不足以造成电子能量的极度接近。
 [21楼]  作者:周宪  发表时间: 2011/10/24 13:21 

1. 郭硕鸿《电动力学》书上说得很清楚,就是这种辐射损耗所致(见我主楼),但直线加速器不受这个限制(它的辐射损耗远比圆周运动辐射损耗小很多倍)。
===============================================================================================
郭硕鸿的书上的观点也应该有实验数据佐证。至少季灏在直线加速器(我是不懂得什么加速器的类型的)照样做出了标称4~20Mev的电子能量差不多的实验。这就说明辐射损耗不是加速困难的根本原因。

2.而瓦里安加速器有20、16、12、9、6、4Mev的各个档次,我想他们不会不知道百度的“科学”观点。至少输入能量是不一样的,但是为什么输出的热量总是几乎一样?
----------
SHEN RE: 瓦里安加速器是直线加速器,所以不受辐射损耗限制,可以把能量加速到“20、16、12、9”MeV.
====================================================================================================
既然可以加速到“20、16、12、9”MeV,为什么季灏实验做不出它们的能量差别?
 [22楼]  作者:周宪  发表时间: 2011/10/24 13:34 

由于电能引起铅台体的升温为0.71℃,如果扣除这个温度,这样我们得到的能量和温度的理论值和实验值如表2。


能量
温度 1.6Mev 6Mev 8Mev 10Mev 12Mev 15Mev
理论值 0.67 2.52 3.36 4.20 5.03 6.29
实测值 0.26 0.29 0.32 0.32 0.32 0.32
表2 能量和温度的理论值和实验
================================================================================================
理论值最高升温6.29度
按jqsphy的观点,升温3.36度热电偶就失效了。我看jqsphy这样小看瓦里安的质量,当心他们与你打名誉官司。
老实说,升这点温根本用不到什么热电偶,手摸摸铅台就可以了,烫不死的。
[楼主]  [23楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/10/24 16:19 

对【20楼】说:

你连季灏的论文都没有见过,就在哪里胡乱猜测,什么“如果季灏用的不是直线加速器,这个辐射掉的能量仍然会变成热,使温度升高”,这里有多重错误。

加速器内部的“辐射”,并没有进入他的铅台。

很多辐射(射线),都不可用来加热物体(或者说,加热效率很差)。只有能量很低的红外线,有热作用。

还有,即使能加热物体,季灏铅台体积很小,就那么两三个厘米尺寸,难道还有聚焦功能,能把辐射聚焦起来打到铅台上???

[楼主]  [24楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/10/24 16:20 

对【21楼】说:

郭硕鸿的书上的观点也应该有实验数据佐证。至少季灏在直线加速器(我是不懂得什么加速器的类型的)照样做出了标称4~20Mev的电子能量差不多的实验。这就说明辐射损耗不是加速困难的根本原因。

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

SHEN RE: 直线加速器当然能产生4~20Mev的电子能量。因为直线加速运动的辐射功率公式没有相对论因子的四次方,但圆周运动的辐射功率公式有相对论因子的四次方,这个四次方很大。直线加速运动的辐射功率可以不计。

这些我都解释得很清楚。

另外,我们在说的是,在磁场中偏转半径为18厘米上下的圆周运动,辐射损耗也很大。

不知道你在说些什么,思路混乱,解说更混乱。

[楼主]  [25楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/10/24 16:22 

对【21楼】说:

既然可以加速到“20、16、12、9”MeV,为什么季灏实验做不出它们的能量差别?

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

 

SHEN RE: 我不是都解释了吗? 我的解释对不对,这先不论,问题是你的质疑完全是文不对题。

你说什么“量热实验也应该要考虑辐射损耗”,说什么“辐射损耗不是圆周加速器难以进一步加速的原因”,前者根本属于乱说(量热实验里面有什么磁偏转??),后者有理论公式,有教材上的解释,有什么好怀疑的? 怀疑,也要怀疑得有根据,不要一来,就把过去他人已经验证的东西一切推到重来。

[楼主]  [26楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/10/24 16:25 

对【22楼】说:
jqsphy的观点,升温3.36度热电偶就失效了。我看jqsphy这样小看瓦里安的质量,当心他们与你打名誉官司。 老实说,升这点温根本用不到什么热电偶,手摸摸铅台就可以了,烫不死的。---------------------

SHEN RE: 周宪越来越胡言乱语了。瓦里安是生产加速器的公司。

 

季先生所用的热电偶是“CENTER305热电偶测温仪”,这个好像不是瓦里安给加速器配套的仪器吧,瓦里安难道还给加速器配温度计?这是季先生自己为了做这个铅台受击实验而配上的温度仪。

 

什么“按jqsphy的观点,升温3.36度热电偶就失效了”,这是我的观点吗? 我说的是,由于铅台电子积聚,电压上升到三千万伏特,已经超过了不少材质的击穿电压,热电偶材质也有可能部分失效。

 另外,什么“升这点温根本用不到什么热电偶,手摸摸铅台就可以了”,与前面一样,都是文不对题。
 [27楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2011/10/24 16:27 

上面的辐射公式P=(q^2/(6πεc^3))(γ^4)a^2只是一个孤立的电子的辐射损耗功率,但如果是一群电子(电子束流)一起在做圆周运动,那么电子与电子之间的辐射要发生相长干涉,也就是说,一群N个电子一起辐射的功率,比起孤立的N个电子各自辐射相加(之和)还要大,具体体现为,上面公式中的q^2,要改为(Nq^2 (当然,实际情况是要考虑电子的具体分布,两个相邻电子距离越近,相长辐射越有效率;距离越远,则相长辐射效率越低。我这里只考虑最简单的模型,认为这N个电子互相紧密靠近),这样N个电子的总辐射功率是: P'=((Nq)^2/(6πεc^3))(γ^4)a^2, 那么平均每个功率是(只要将P'除以N即可),得到:

P=N(q^2/(6πεc^3))(γ^4)a^2。我们看到,由于电子与电子之间的相长干涉,每个电子辐射损耗的功率比起它单独辐射时增长到了N倍。

无所不知的沈教授,请您告诉大家:

    两个电子之间的距离为多少时,适用N=2个电子的总辐射功率是: P'=((Nq)^2/(6πεc^3))(γ^4)a^2,

两个电子之间的距离为多少时,不适用N=2个电子的总辐射功率是: P'=((Nq)^2/(6πεc^3))(γ^4)a^2,

 

 

 
 [28楼]  作者:周宪  发表时间: 2011/10/24 23:49 

我前面就说过,我没有看见过加速器。但是我根据逻辑推理,可以指出你jqsphy的判断错误。
1.你说:“如果季灏用的不是直线加速器,这个辐射掉的能量仍然会变成热,使温度升高”,这里有多重错误。
我对加速器不了解,通过讨论,逐步获得一些知识,你不要以为因此就可以大书特书我的所谓“多重错误”来转移讨论的议题。
季灏用的是瓦里安加速器,只有百分之二的辐射损耗。既然做出来与理论值不一样,几种“不同”能量的电子通过量热法测出的温度基本一样,认为这些电子的能量是近似相等是必然的逻辑推理。
2.如果你认为是热电偶在超高压下出了毛病,也不过是一个猜测。而季灏多次实验,并没有在实验报告中提到发现热电偶被击穿、损坏的情况。如果你坚持你的怀疑,可以亲自找季灏再做一次,由你来检查热电偶有没有损坏。由于温度不高,你也可以用其他温度计在断电以后测一下,是不是一样。这个热电偶不管是那一家公司生产的,你都没有资格随意损害它产品的信誉。
3.谁主张,谁举证。在你没有证据证明热电偶失效以前,我只能认为瓦里安加速器输出的所谓不同能量的电子实际上的能量是差不多的。正因为能量差不多,实验做出来,它们的磁偏转半径也是差不多,这又说明同步发射损失对电子磁偏转半径的影响不大。
4.一切判断都应该以事实为依据,莫须有的猜测是不能证明任何东西的。季灏的三个实验之间不是相互孤立的,而是互相印证的。
5.余本鲲老师、彭国梁老师的贴子应该引起你的重视,不要以为通过指责我你就可以金蝉脱壳。
 [29楼]  作者:周宪  发表时间: 2011/10/25 09:51 

jqsphy是名副其实的相对论者,就是无视事实,信口雌黄。请问,你怎么知道我有没有看过季灏的实验报告?
你自己连季灏实验的电子的速度有没有超过0.99c都搞不清楚,我把季灏实验的电子速度贴出来,你为什么不回答?但是我也没有说你没有看过季灏的报告。
看过,不等于全部看懂,更不等于背得出,这个道理你应该明白,可是你仍然在这种枝节问题乱喷白沫,用又长又臭、东拉西扯来淘浆糊,以这种方法为相对论负隅顽抗。
 [30楼]  作者:季灏  发表时间: 2011/10/26 07:26 

沈建其:你说了这么多我不说你又要说我不礼貌了。请你注意批评 别人必须先认真看文章,告诉你电子个数是2.36乘10的12次方。我的文章中写得到很清楚。这样如果用你的公式损失的能量应该比本身的能量大得多。

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