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其实无论不拖曳,部分拖曳还是全部拖曳都会观察到光行差
[楼主] 作者:纪黎明  发表时间:2003/12/25 10:03
点击:254次

     对于不拖曳的情况,我想大家都很清楚,我就不再罗嗦了

     先考虑全部拖曳的情况,为了便于理解,我先不讨论运动引起的附加折射,到最后时再讨论。也暂时不讨论圆周运动,仅考虑最简单的直线往复运动。如下图,P为光源,M,M’为观察者的回归点,P点恰好在它们的中线位置上,AB所在直线为运动介质界面,运动介质以速度u沿水平方向向左运动。

                        P     P’

 

———A——A’—————O———————B——

  /                                    \

  M                                       M’

   当观察者处在M’时,显然,由于介质对光的拖曳,光速在水平方向要减小u,这样,相对于不拖曳的情形,观察者的望远镜倾角(与水平方向)将会增大一个角度,设为a,因此他会发现光并不是从P发出的,而是从P’发出的。但是,当观察者到达M时,由于介质对光的拖动,相对于不拖曳情况,光速要增加速度u,他会认为光是从A’处发出的,而不是从A发出的,望远镜倾角要比不拖曳的情况减小一个角度,在整个过程中,他仍会观测到运动对倾角的影响。

    如果仅考虑某具体点,显然拖曳与不拖曳情况是不同的,但是如果考虑到整个过程,拖曳与不拖曳的区别仅是光源的视位置发生了变化,即对拖曳的情况来说,观察者将会认为光源并不是在其中线位置上。但是我们只能处在地球上,即只能站在运动参照系的角度,而不能站在静止的角度,因此我们不会发现它们的区别,不能判断出究竟是不是发生了拖曳。部分拖曳与此类似,仅有视位置的不同。

     现在再考虑运动引起的附加折射,因为这个折射,光进入介质后速度要增加一个速度,不难计算出,这个速度也是u,而我们的讨论是全部拖曳,拖曳使光减小的速度也是u,恰好抵消,因此,我们上面讨论的所谓视位置的区别也是不存在的,即与不拖曳结果完全一致。

     并且考虑到望远镜中注水的艾里实验,拖曳说会更容易解释这个问题,不过今天没时间再讨论这个问题了。

    

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 [2楼]  作者:超级猪头  发表时间: 2003/12/25 10:20 

回复:你搞错了什么是光行差现象

你一直处理的是拖曳折射,根本没涉及光行差。

正确的结果是你的结果加上光行差。

按照你的计算是根本没有光行差。

另外你对运动折射搞错了。

[楼主]  [3楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2003/12/25 10:36 

回复:我已经说过,你先不要看后面关于运动折射的部分
即使不考虑这个效应,仍会观测到光行差,请您注意要考虑到整个过程,而不是某具体点,如果仅对具体点来说,观测者根本不知道究竟是视位置发生了变化还是发生了拖曳,请再慎重考虑一下
 [4楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2003/12/25 12:04 

对光行差的理解有问题
典型的光行差问题:光源发出的光可视为平行光(遥远的恒星发出的光),即与观察者(地球)的位置无关,仅与观察者的速度有关。我们看到的恒星与恒星的真实位置之间有一个20"至0之间的夹角,依恒星与地球运动方向之间的相对角度而定。如某一时刻将地球运动方向看作指向一极点,则所有恒星都会向该极点靠拢一很小角度,与极点方向垂直的恒星偏移角度最大,这个角度即光行差常数。这样理解光行差就可以了。
[楼主]  [5楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2003/12/26 08:08 

回复:注意:我上面不是在做光行差的科普,而仅仅是证明了即使存在全部拖曳,也照样会观测到光行差
其实无论不拖曳,部分拖曳还是全部拖曳都会观察到光行差
[楼主]  [6楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2003/12/26 08:43 

回复:一点补充

当然,如果我们不考虑运动引起的附加折射,拖曳与不拖曳的观测结果并不相同

不拖曳时,观测者从M’出发在到中点以前,即做近光源运动时,倾角要下调一个角度,从中点到M做远光源运动时,倾角要上调一个角度,(倾角其实是连续变化的)。返回时则又要下调一个角度

全部拖曳时,如果不考虑运动引起的附加折射,那么观测者做近光源运动时,相对不拖曳的情况,倾角上抬了一个角度(相对静止情况,倾角则没有变化),做远光源运动时,倾角则下降了一个角度。返回时又要上升一个角度

即一个是返回下降,一个是返回上升

如果考虑上附加折射,则他们的观测结果是相同的

当然严格来说,附加折射引起的速度变化量并不等于拖曳引起的速度变化量,因为水平速度方向的变化还要引起总光速的变化(甚至竖直方向速度都要变化),这一点是非常重要的,只有介质运动速度远远小于光速时,我们才可以认为它们是相等的,因为这种情况下对总光速的影响仅仅是一个小量,这也是我以前说它是一个不严格计算的原因

 [7楼]  作者:超级猪头  发表时间: 2003/12/26 09:02 

回复:我说过你对光行差的理解错了
光行差不是在回复点处观测到的,实际上在回复点处观测到的光行差为0,而是在平衡点处观测到光行差/
[楼主]  [8楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2003/12/27 10:01 

回复:首先告诉您,只要观测者相对光源运动,无论在什么位置,都会观测到光行差,位置仅会影响倾角大小
不要挑我措辞上的毛病,我可是对措辞一向很讲究的,请注意,我一直是假设观测者在M,M’点仍具有速度u前提下进行讨论的,我这么做仅仅是为了简化问题,我们并不是在讨论回复点处应如何如何加速,减速,如何变到0,当然如果您硬要挑毛病,说在回复点速度为只能0,我也没什么好说的,那么您把M,M’当成行程中的任一点就可以了,仍不影响我们的讨论
 [9楼]  作者:超级猪头  发表时间: 2003/12/27 18:15 

回复:那你就再好好想想你的问题出在那里
这样对你有好处
[楼主]  [10楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2003/12/28 17:08 

回复:失望!没想到连我曾经最敬重的猪老兄也学得“聪明”起来了
你快成silin的学生了

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