“双源干涉”的初步计算
如图: http://yanghx.xiloo.com/shuang.gif>
假设半透镜(干涉仪系统)的运动速度为V, 光走过La所需时间ta为: ta=La1/(c+V) + La2/c
光走过Lb所需时间tb为: tb=Lb1/(c-V) + Lb2/c
由于可以令:La1= Lb1= S (半透镜在两激光连线的中点处), 所以预想两个光子到达观察显微镜的时间差为: Δt= tb-ta = [S/(c-V)] - [S/(c+V)] =2SV/(c^2 - V^2)
产生的光程差为: ΔL= c*Δt
------------------------------------------------ 1、假设V=1000(m/s),约三倍声速,S=1m (仪器长度就是2米): Δt= 2SV/(c^2 - V^2) =2*1*1000/[(3*10^8)^2 - (10^3)^2] =2000/89999999999000000 =2.2222222222469*10^(-14) (秒)
产生的光程差为: ΔL= c*Δt= (3*10^8) [2.2222222222469*10^(-14) ] =6.66666666674 * 10^(-6) (米) =6.66(微米)
------------------------------------------------ 2、假设V=330(m/s),等于声速,S=1m: Δt= 2SV/(c^2 - V^2) =2*1*330/[(3*10^8)^2 - (330)^2] =660/ 89999999999891100 =7.33333333334220*10^-15 (秒)
产生的光程差为: ΔL= c*Δt= (3*10^8) [7.33333333334220*10^-15 ] =2.2*10^-6 (米) =2.2(微米)
------------------------------------------------------ 3、假设V=30(m/s),等于一般汽车的速度100公里/小时,S=1m: Δt= 2SV/(c^2 - V^2) =2*1*30/[(3*10^8)^2 - (30)^2] =60/ 89999999999999100 =6.6666666666667*10^-16 (秒)
产生的光程差为: ΔL= c*Δt= (3*10^8) [6.6666666666667*10^-16 ] =2*10^-7(米) =0.2(微米)
-------------------------------------------------------- 4、假设V=10(m/s),等于一般汽车的速度36公里/小时,S=1m: Δt= 2SV/(c^2 - V^2) =2*1*10/[(3*10^8)^2 - (10)^2] =20/ 89999999999999900 =2.22222222*10^-16(秒)
产生的光程差为: ΔL= c*Δt= (3*10^8) [2.22222222*10^-16 ] =6.666*10^-8(米) =0.066(微米)
-------------------------------------------------------- 红色激光的波长是0.7微米=700nm, 最一般的“激光干涉仪”(MJS5C型)的测量分辨率是0.02微米, 参见: http://www.ctri.com.cn/product/ctricpjj.htm> 这就是说如果采取一定防震措施的话,在汽车上都可以进行实验, 以上计算似乎没有问题吧?那就要看实验结果了, 在高速情况下,也可以考虑用逆子说的“微波干涉仪”, 微波的调频、调相技术更成熟一些? 如果用方波宽度叠加相位干涉也很不错?
|