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我现在终于明白在高速运动的介质中光的绝对速度究竟是多大了，看来我前边的判断不太正确！ 光在运动介质中的传播各个方向仍不具有对称性。它在各个方向的传播速度仍与光源的运动情况无关。当介质运动时，点光源在某一瞬间所发射的光波在各个方向上的绝对传播速度可以认为：等于介质的绝对运动速度再加上经介质减小后的相对运动速度（象是“搭车”行为）。用矢量表示即是（矢量用黑体字母表示） v = u + (c – u) / n′ = [ c + u (n′– 1) ]/ n′ ∵ 其中 n′= 1 +（n – 1）c′/ c 当介质运动时，由于纵向长度收缩而使密度增大，还有光子与质点的作用时间延长，所以c′必须用经过修正的（c - u），即 c′= ( c – u cosβ)/ (1- uu/cc ) .将此式代入n′式得 n′= 1 + (n – 1)(1 – u cosβ/c )/ (1- uu/cc ) 再将此代入v 式 ∴ 得 v = [ c (1- uu/cc) + u (n –1) (1 – u cosβ/c ) ]/ [ n – uu/cc - (n –1) u cosβ/c ] v = SQRT[ cc (1- uu/cc)^2 + uu (n-1)^2 ( 1 – u cosβ/c )^2 + 2 u (n-1) ( 1- uu/cc)( c – u cosβ) cosβ] / [ n – uu/cc - (n –1) u cosβ/c ] 式中β为光线的发射方向与介质运动方向的夹角。使用此式可以算得光在各种情况下的传播速度。 当 u = 0 时，为介质正处于静止状态。此时的光波面为正球形， v = c/n ； 当u<< c 时，介质做低速运动。光波面的形状近似为偏心球面，光速的大小近似为 v = c/n + (1—1/nn ) u cosβ ； 当u < c/n 时，光波面是一个包围发光点的闭合曲面；而当u ≥ c/n时，光波面则由于介质的拽引作用而向运动方向大大偏移，成了只在发光点前方的闭合曲面。即使是朝后发射的光也变得朝前了。 当u = c/n时，光波面有一点始终在发光点上，而其余部分则继续膨胀。其情形就象是“吹气球”。 当u > c/n时，光波面一经产生即沿介质运动方向离开发光点，然后边走边膨胀。其情形就象是“冒气泡”一样。其中朝前发射的光速为 因为β=0 ，所以 v1 = (c + nu )/ (n + u/c) 朝后发射的光速为 因为β= 180°所以 v2 = (c - nu )/ (n - u/c) 这其中当 u > c/n 时将有 v2 < 0 ，从而变得与v1 同向。因此在介质的运动方向上就有两个光速了。 当 u = c 时，v1 = - v2 = c . 不仅只此，凡此时从发光点发出的所有方向的光都变成沿介质运动方向传播的c 了。因为介质的拖拽作用实在太大了，这真是出人预料！ |