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电子束对光的多普勒效应1919年就可以测到了?
[楼主] 作者:yanghx  发表时间:2003/06/18 01:07
点击:267次

1919年的物理诺贝尔奖之一是:
“J.斯塔克(德)发现阴极射线中的多普勒效应”,

这个实验是怎么作的呢?没听说过呀,还请各位指点,
我原来设计过一个用激光+电子束来检验光多普勒定律的实验,
如果我没理解错的话,
这个实验早在1919年用普通光+电子束就可以做了?

“阴极射线”肯定就是电子束了吧?
那就应该是:运动电子的光多普勒效应了?
(总不会是电子的声多普勒效应吧?电子速度早就超声速了)
或者当时的测量精度不够?还无法验证光多普勒公式?
可现在总应该可以了吧?精度要求并不高呀?参见下面的附文,


**********************************
附文参考:

《还有一个“多普勒验证”方法:f=2fo》

这个方法的“两理论差值”很大,
但是需要粒子的速度达到0.6c以上才行,
可以作为今后考虑的一种方法:
都知道观察者运动的经典多普勒公式是:
f=(1+v/c)fo
当v=c时,最多有:f=2fo,

而相对论认为,对于接近运动有:
f=fo*sqr[(c+v)/(c-v)],
当v接近c时,f可以趋于无穷大,

那么界限就是f=2fo了,即:
sqr[(c+v)/(c-v)]=2,
解出v=0.6c,

=======================================================
《“多普勒验证”的再探讨:电子团激光反射 》
作者:yanghx  2002/08/06 17:27   字节:2K 点击:6次 帖号:1687
当前论坛: 现代物理争鸣 [newphysics.xilubbs.com]
  
如果加速离子有困难,达不到0.6c以上的要求,
那么就不可能用离子共振来检验多普勒效应了,
我想是否可以用电子束(电子团)对激光的反射来验证呢?

(加注:反射回来的激光频率就是“运动观察者”观察到的频率,
1919年的电子速度估计应该超过0.6c了吧?
怎么不用上面的“f=2fo法”检验一下光多普勒公式是否正确呢?
这个实验要求的测量精度并不很高呀?)

1、电子团本身的直径就不算小,
而且估计还有“以太高密墙”对激光的反射作用,
只要用“接收器阵列”就有可能捕捉到反射激光?

2、如果是用频谱仪来测量反射激光频率的话,
必须在发射激光前对“背景辐射”做出测量、记录,
然后在接收反射激光后,减去这个“背景糟声”就清晰了,
其中的最大反射频率就是要测的“多普勒频率”了,
(激光频率被电子团发射频率所调制,发射频率一般数百兆赫)

3、如果激光源是用的红光,波长0.76nm,
那么2f对应的波长是λ/2=0.38nm,这正好是紫色光的波长,
所以如果当电子团的速度超过0.6c后,
出现了“多普勒极限”2f(或2f左右吧),
那么就说明相对论的多普勒公式有问题了,
而声波的多普勒经典公式是对的,它也同样适用于光波,
如果根本没有多普勒“极限频率”存在,
随着电子的速度接近光速时,
反射激光的频率不但深入了紫外光区,
而且逐步接近X光区或甚至γ光区,
那就说明相对论公式是对的,而经典公式不适用于光波,

4、比如根据相对论多普勒公式(接近):
f= sqr[(c+v)/(c-v)]fo
当v=0.99999c时,f=447fo,
如果fo是红色激光,那么此时的反射激光应该深入到紫外光区了,
(可见光区:3.9*10^14--7.9*10^14,紫外光区:7.9*10^14--5*10^17)
如果采用红外激光源,447fo也可能落入可见光区,

5、也可以考虑用质子束来反射激光,
但是现在的质子速度比较低,只能达到0.86c,
但也超过0.6c了,应该可以作出初步的验证了,

==============================================
《粒子束反射激光法》

似乎是一种值得探讨的方法
作者:yanghx  2002/08/06 22:03   字节:684 点击:1次 帖号:1696
当前论坛: 现代物理争鸣 [newphysics.xilubbs.com]

估计反射能量不会很小,要有人试过才能知道,
因为电子团前方可能会形成“以太高密墙”,
它应该可以反射回不少的激光能量,
而且如果减弱对电子团的聚焦,
电子团的直径也会不小的,具体数值还要查找一下才知道,

实在不行就只有等宇航器的速度达到10^7m/s了,
现在估计至少已经可以达到10^5m/s,
如果有意在提高速度上下功夫,或许可以达到10^6m/s,
这样距离6*10^7m/s就相距不远了,

粒子束反射激光法的关键是接收探头,
按说它应该作成抛物面状,类似手电筒中的反射镜,
“小中孔”可以让电子束顺利通过,
抛物面可以接收到任意反射角度的激光,
发射激光与电子束之间的夹角应尽可能的小,
这样反射角度就不会太大了,
而激光束直径要比电子团直径大不少才好,
因为电子团在空间的运动不一定是很稳定的?


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回复:
作者:逆子 2002/08/06 19:32   字节:381 点击:6次 帖号:1695
当前论坛: 现代物理争鸣 [newphysics.xilubbs.com]

当物体速度等于0.6声速时的多普勒频移平均是多少?
这个问题无需搞得如此复杂,这种情况下f=1.6f^,
这里不必考虑空气的阻力或由运动引起测定者前端的气压变化。
因为,测定的是频率与上者无关,如果测定波长的话,才可以考虑进来。

从高速带电粒子来反射激光的方法来测定光波多谱勒频率,
好象人们从未作过此事,可以是难度比较大,
也可能是反射的能量太小,不好测定的缘故。
不过,我个想法是值得考虑考虑的。
 
=====================================
可以用偏振滤波法增加信糟比?
作者:yanghx  2002/08/08 12:35   字节:338 点击:1次 帖号:1715
当前论坛: 现代物理争鸣 [newphysics.xilubbs.com]

杂散电磁脉冲主要是加速电子团产生的,
另外还有电子团产生的“物质波”辐射,
(尽管现在还不承认“物质波”的速度等于光速)
这些都可以作为“背景糟声”或叫“背景糟光”来处理,
而且激光具有偏振性,可以用偏振滤波器加强信糟比?

关键是我对激光测距有些疑问,
数公里外的反射点反射回的激光强度有多大呢?
如果是“漫反射”,强度就更低了? 

 

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