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上一主题:浅谈光速变与不变——有关同时的... 下一主题:张祥前统一场论简介(一版)
寻问一个问题有条件者可做一个相关实验
[楼主] 作者:明学达观  发表时间:2017/03/16 07:05
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读帖时,帖子不存在
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[楼主]  [2楼]  作者:明学达观  发表时间: 2017/03/16 07:47 

当然要求介质是均匀的,且形状为正方体或者长方体,不耍什么棱镜,凸透镜或者凹透镜之类
的。
[楼主]  [3楼]  作者:明学达观  发表时间: 2017/03/16 07:47 

当然要求介质是均匀的,且形状为正方体或者长方体,不耍什么棱镜,凸透镜或者凹透镜之类
的。
[楼主]  [4楼]  作者:明学达观  发表时间: 2017/03/16 09:16 

当不同频率的光通过三棱镜发生光的色散,不同频率的光毕竟走的不同光路,再者说,我从来
就没看到过人们测量过不同频率光的实验光速,而只是通过折射率来反求光速,还有一个原固
是,看似均匀的介质,可能并不均匀。比如大海,受引力场作用,海底海水的密度要大于
海平面水的密度,很自然的海底水压更大,而物质内部受电磁力影响,其密度变化应该更
 [5楼]  作者:liuliuliu123  发表时间: 2017/03/16 10:41 

对【4楼】说:

介质的折射率测量应该算是一种测量方法吧?不算吗?那么光时域反射仪的工作原理算不算呢?

[楼主]  [6楼]  作者:明学达观  发表时间: 2017/03/16 14:15 

我想明确一点,我想了解介质性质与光速的关系,与光时域
反射仪设有多少关系,这个仪器是通过测量光能量损耗來工作的
而我们通常是通过折射率来确定不同频率的在介质中的速度,与
你说的是两码事。如果确定垂直的光通过介质的速度与光的频率
无关,则不同频率的光在介质中的速度不同这个结论就值得商榷
或者说光的色散原理应该另寻它因
 [7楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/03/17 07:24 

光在介质中传播是光的电场对介质的极化传播。不同频率的光电场,作用在介质上,效果是不同的。实际就体现出不同的介质常数,主要是介电常数这一项。因为介质有惯性,它对不同频率的电场响应就不同(介质有极化惯性),表现出的针对不同频率的特异介电常数就不同。因此实际的光通过某些介质时,其光速和介质的介电常数并不完全相符,这是因为介电常数是在静态电极化场下测量的。静态极化场没有暂态过程,或者说在测量时早已达到稳态,所以静态极化场下测量到的介电常数都是最大值。

充有非真空介质的电容器就是一个例子,电容器在高频下其电容量会下降,介质的的惯性造成极性翻转跟不上外电场的变化,这不仅影响电容量,还增加损耗、降低品质因数。我们知道光在介质中的光速,理想的时候是介电常数和磁导率乘积的平方根反比,对于光的介质,相对磁导率基本为1,它主要就取决于介电常数的不同了。光的电场频率比电容器上所加的电场频率要高得多(几个数量级),这时介质对不同频率的光表现出的等效介电常数也不同。它直接表现为折射率的不同,如三棱镜的分光,不同频率的光在同一介质中的速度也不一样。

不同频率的光在同一介质中的光速不同是肯定的。
 [8楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/03/17 07:25 

光在介质中的光速是V=1/√(εrε0μrμ0)。因为固体、液体光介质基本都是不含自由电子的物质,可看作μr=1,因此介质光速V=1/√(εrε0μrμ0)=1/√(εrε0μ0)=1/[√(ε0μ0)√(εr)]=c/√εr,它也可以写作V=c/n,这里的n=√εr。折射率n就是真空中光速c和介质光速V的比值,这是有定论的。

三棱镜对不同频率的光的折射率不同,实际完全等于不同频率的光在介质中的速度不同。
[楼主]  [9楼]  作者:明学达观  发表时间: 2017/03/17 09:08 

那好我问你真空有东西么?如果什么也设有,我们赋于它介电常数的理由是什么呢?
如果有某种东西,为什么不会出现你说的那种极化呢?这是其一。
其二,我们知道光是一种波动,并且是横波,那就意味着,在运动
垂直的平面,是会发生变化的,姑且认为它是电磁波吧
请问这种变化的外因是什么,真空毫无疑问不会给它提供动力,
因为真空什么也没有,难道电磁场自己在那那里
需吧戏,?我们知道声波必须要介质否则无法传播?
很显然在这里,理论无法自洽,必须要有一个东西存在
才合理。我只所以提出这个问题是因为,如果我要将理
论自恰,有一些细节的真实原因是非常重要的,它可以
防止我们误入企途此外你说的那个介质惯性是什么东西解
释一下
[楼主]  [10楼]  作者:明学达观  发表时间: 2017/03/17 10:54 

在经典的波动理论中普通波的传播速度取决于介质的性质,至少大抵如此,显然普
通波的传播速度与波的频率没有关系,当然电磁波或许与普通波不同,但是说介质
极化导致不同频率的光速度不同,很牵强。大多数的介质是各向
异性的,况且可见光只占电磁波很小的频谱。其它频谱的光通过会
怎样呢?我提的实验是很能说明问题的,它对我们弄请楚事情的原委
也很有帮助
 [11楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/03/17 11:38 

真空有东西,那就是场物质微粒。这些物质微粒比原子、电子小得多,它们的结构单一,其中没有各种不同介质的分子结构,没有原子那样复杂的内部电子层次。它们在电场作用下极化速度快,因此对各种频率的光电场的响应都能跟得上。
 [12楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/03/17 12:03 

你说“极化导致不同频率的光速度不同,很牵强。”,其实一点都不牵强。从电磁场的传播速度式子我们已经很明显看到了介电常数的作用,而介质的介电常数和电场频率有关也是不争的事实。介质的电惯性越大,介质常数也越大,极化起来惰性也大。如用铁电陶瓷做介质制造的电容器,有很大介电常数,制造出的电容器的容量大、体积小,但是它就不适合高频,在高频下介质损耗非常大,电容量也会下降。
[楼主]  [13楼]  作者:明学达观  发表时间: 2017/03/18 16:27 

老兄跑题了吧,高频介质损耗与我们说的主题有舍关系,我没看出来,
我只想说明一个问题垂直的入射,显然光通过介质与折射率没关系,与
频率有关系吗?如果有?什么原因?如果没有?又是什么原因,?也许
我们需要重新思考光的折射原因?因为折射定律毕竟是一个经验公式。
 [14楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/03/19 16:07 

你的问题,关于光介质的理论书籍中都有解释。垂直入射的不同频率的光,在介质中的光速也不一致,只是因为直进直出,体现不出分光作用。介质物质一般具有有固有的角频率点,大于、等于、小于这些点的光,在介质中有不同的速度,甚至可超过c。
 [15楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/03/19 20:51 

折射率是介质的一个性质,它和光垂直不垂直射入都没有关系。垂直射入水面的光进入水后并不产生折射,但水还是有折射率的。折射率并不因射入光的角度有无而有无。
 [16楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/03/19 23:42 

从你【13楼】的这句话
“我只想说明一个问题垂直的入射,显然光通过介质与折射率没关系,与
频率有关系吗?如果有?什么原因?……”

看出了你在对“折射率”的意义的理解上发生了问题。折射率是介质固有性质,它和垂直入射的光线不在介质中产生折射完全是两个不同的性质的东西,你混淆了。

对一般的光介质来说,入射光和入射面法线的夹角为零时射入(即垂直射入),都不在介质内发生折射。事实上这可以说成是入射角为零时的折射。当把入射光改成非零入射角的,折射角立刻就显现出来了,这并不等于入射光不垂直于介质界面,才产生折射率n。

入射角为α,折射角为β,有式子sinα/sinβ=n
很显然,折射角为β=Arcsin((sinα)/n),垂直入射的光α=0,很自然就得到折射角β=0,但没有任何理由说n=0。
[楼主]  [17楼]  作者:明学达观  发表时间: 2017/03/20 15:10 

我没有误解,你的解释对我来说多余。既然折射率是固体的本征性质,为什么会与频率有关呢?这就回到

主帖的问题,不发生折射了应该与频率无关了吧?这才是我要问的主题? 

 [18楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/03/20 15:47 

“不发生折射了应该与频率无关了吧?”

折射率,实际就是真空光速和介质光速之比,它和你射入光的入射角无关。我说的你当然可以不接受,你就等待他人解释吧!
 [19楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/03/20 16:06 

读帖时,帖子不存在
 [20楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/03/20 17:55 

各种电气设备,都可以看作一个个的网络,每个网络有不同的传递函数,这些网络在串联、并联下工作。在信号传输中利用每个网络的固有特性对信号进行加工处理,如选频、放大、滤波、最后到执行机构,取得我们所需要的输出。这些网络可以是有源的,也可以是无源的,但都是根据自己的固有特性对信号进行处理的。

光作为一种信号,进入到一种介质,同样可以看作进入了一个无源网络。介质自己有自己的固有特性,因此完全可以把介质等效成一种电阻、电感、电容的串联、并联电路。介质因有自身的固有谐振点,因此不会对进入的各种频率的光一视同仁对待。
[楼主]  [21楼]  作者:明学达观  发表时间: 2017/03/25 03:17 

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 [22楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/03/25 05:03 

明学达观先生:
你说“我们完全认为光在介质中的速度就是真空中的速度”,这个你确实说错了。我曾经用激光测距仪器测试过厚的水和厚的玻璃中的光速,确实光速慢。我的实验都是没有入射角的。我如果没有做过实验,我也不敢说。
 [23楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/03/25 05:11 

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[楼主]  [24楼]  作者:明学达观  发表时间: 2017/03/26 00:15 

具体的数据如何?不要用水,液体的稳定性差,
试着用厚一点的介质,用不同的单色光,看看有什
么区别。
[楼主]  [25楼]  作者:明学达观  发表时间: 2017/03/26 08:07 

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 [26楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/03/26 09:18 

厚的、无机的玻璃材料和厚的、有机的“亚克力”材料的实验我都做过,显示距离都比无介质时的距离大,都比空气中光速慢20%以上。用不同的单色光涉及到改变仪器的光发射和接收器件,我没有那么多个仪器可供改造,没有做过,先生如果财力充足可从生产仪器的厂家联系定制几种不同频率光的测量仪器进行实验。
[楼主]  [27楼]  作者:明学达观  发表时间: 2017/03/26 20:36 

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[楼主]  [28楼]  作者:明学达观  发表时间: 2017/03/26 20:36 

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 [29楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/03/26 22:10 

对【28楼】说:
先生想当然当然很简单。钠灯是个气体放电光源,它可不是像红外发光二极管那样容易调制的。
 [30楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/03/26 22:21 

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