摘要：同一束光，光源与光电池受光面的距离、入射光单位时间相同的条件下，入射光源、光源所在物体的运动状态，影响光电池的输出功率。物体的运动速度愈高，光电池的输出功率愈大，用数字示波器测量光电池的输出功率，以粗细、稀疏不同的线段直观显示。增加的能量证明了机械能直接转换为光能。光与物理运动相互作用的量子效应，在爱因斯坦光量子的能量公式、光电方程中没有涉及到，由于地球、宇宙中大部份光源、光源所在物体是运动的，因此，爱因斯坦公式、方程不具备普适性，仅在光源、光源所在物体静态时适用。爱因斯坦公式、方程中的普朗克常数不是普适常数。

关键词:  光源旋转  光电池  普朗克常数  光电方程  反射镜  平面透镜  光量子

引言：

1905年，物理学家爱因斯坦在光源、光源所在物体是静态的条件下，提出光量子概念并得出光电效应方程，光量子的能量公式E=hυ及光电方程1/2mv²=hυ-w

1916年，英国物理学家密立根在光源、光源所在物体是静态的条件下，证实了爱因斯坦的光电方程，并且在光源、光源所在物体静态的条件下，用光电效应方法对普朗克常数h作了首次测量。

2001年，中国刘武青向中国专利局提交《光源旋转效应》的专利申请，光源、光源所在物体动态的条件下，对光的光学数据用各种仪器进行测量。（1）

2004年，中国“量子光学学报”刊登刘武青《光源旋转效应——用光谱仪测量确认波长变化》，测量光源、光源所在物体运动对光的强度、波长、频率的影响。

本文是同一束光，在光源与光电池受光面的距离、入射光单位时间不变的条件下，入射光源、光源所在物体的运动状态，影响光电池的输出功率。

1 实验原理

一个物体，静态与动态比较，动态时所具有的动量大，物体旋转还同时具有离心力。光源所在物体静态即光源、光源所在物体的运动速度为零。

光量子通过动量、能量大（机械能大）及离心力大的区域后，与旋转平面反射介质、旋转平面透明介质的能量、离心力发生了交换，光量子的动量、能量、光压力增加。

2       实验器材

2.1 光源

自然散光，利用太阳光，由于示波器的灵敏度高，太阳光的强度在200—500勒克斯左右时进行实验。

2.2 台钻

规格：13毫米。转速每分钟匀速时3100转。台钻电机用感应式，没有电刷产生的火花对示波器的干扰。实验时电钻接地良好，也没有其它杂波对示波器的干扰。

2.3 反射镜、平面透镜                                         

反射镜用3.5 in光盘，用纸遮蔽大部份。反射镜还用5.25 in光盘。

平面透镜用有机玻璃，A：规格：直径65毫米，厚度8毫米。在平面镜中央钻一个6毫米的圆孔。B：规格：直径150毫米，厚度8毫米。在平面镜中央钻一个8毫米的圆孔。

2.4 螺杆、螺母

规格：螺杆10毫米，长度60毫米，数量1个。螺母10毫米，数量2个，垫圈10毫米，数量2个。

螺杆8毫米，长度80毫米，数量1个。螺母8毫米，数量2个，垫圈8毫米，数量2个。

螺杆6毫米，长度80毫米，数量1个。螺母6毫米，数量2个，垫圈6毫米，数量2个。

2.5 光电池

有效面积90*90毫米。

2.6 示波器

多功能数字示波器，用计算机屏幕显示光电池产生的电压强度曲线。本次实验用的示波器型号是0PY2000 多功能数字示波器。测量电压精度0.05mV。

3 实验方法

用数拾米长的光电池进行光源所在物体直线运动的实验，在距离、单位时间相同的条件下，入射光到达光电池，查看光源静态、动态光电池产生的输出功率。显然，数拾米长的光电池制造是困难的。但是，用等效实验却可以办到，将光源安装在旋转轴的偏心位置，即光源与旋转轴中心有适当距离，在光电池面积范围内旋转，以单位时间的转速作为计算，每转动壹圈经过光电池的位置、面积相同，这样，与光源直线运动是等效的，转速愈快，相当于直线运动速度愈快，即相当于光源在光电池表面积之上作直线运动。

具体做法是：一、用反射光源作为二次光源，3.5in光盘中有一个孔，3.5 in光盘用纸遮蔽了大部份后作为反射镜，将直径10毫米螺杆穿入孔中，两个螺母夹紧光盘，然后，螺杆上在电钻夹头上。在反射镜的周围、上方，有散射光源的存在，即软光的存在，发出的光线则是漫射性质，光线效果比较平淡柔和，散射光通过反射镜后，照到光电池。散射光是室外太阳光。反射镜距离光电池30毫米。（实验地点：重庆雾天进行实验效果较好）

二、用平面透镜的具体做法是，将平面透镜中央钻一个孔，将螺杆穿入孔中，两个螺母夹紧平面透镜。然后，螺杆上在电钻夹头上。

在平面透镜的上方，有散射光源的存在，即软光的存在，发出的光线则是漫射性质，光线效果比较平淡柔和，散射光通过平面透镜后，照到光电池。散射光是室外太阳光。反射镜距离光电池30毫米。（实验地点：重庆雾天进行实验效果较好）

这里是电钻、3.5 in用纸遮蔽了大部份后作为反射镜、光电池、示波器等摆放位置示意图。

图1

                      电钻夹头                                         

螺杆

小方框表示反射镜位置

光电池

4 示波器显示的波形图

由于照片占的空间大，这里仅提供3.5 in光盘反射介质进行实验的照片，即反射光源不在旋转轴中心的实验，示波器显示的图形照片。

5.25 in光盘作为反射介质、平面透明介质的旋转仍然引起示波器波形图线条粗细、稀疏变化。

图2照片是3.25in光盘反射镜由静止到匀速旋转时，示波器上显示的光电池输出电压波形图。采样时间为20秒，前部份是细线，后部份是粗线。细线与粗线相接部份有稀疏线。明显地看到静止与匀速旋转时，波形图不相同，粗线表明光电池输出电压加大，证明了反射镜旋转时光电池的输出电功率加大。

在波形图上还有稀疏线，稀疏线有稀疏与紧密的区别，由静止到匀速旋转中间有加速过程，示波器上由稀疏线表示。在加速过程与匀速过程中，可以看到加速过程的波形图，可以看到加速过程的波形图与匀速旋转时的波形图是不相同的，表明反射镜旋转速度不同时，光电池的输出功率不同，反射镜旋转速度高，光电池输出功率大。

图2

图3照片是3.25in光盘反射镜由匀速旋转到静止时，示波器上显示的光电池输出电压波形图，采样时间为20秒，前部份是粗线，后部份是细线。粗线与细线相接部份有稀疏线。明显地看到匀速旋转与静止时,波形图不相同,粗线表明光电池输出电压大，证明了反射镜旋转时光电池的输出电功率大.

在波形图上还有稀疏线，稀疏线有稀疏与紧密的区别，由匀速旋转到静止中间有减速过程，示波器上由稀疏线表示。在减速过程到静止过程，在减速过程的波形图,可以看到减速时旋转波形图与匀速旋转时波形图是不相同的，表明反射镜旋转速度不同时，光电池的输出功率不同，反射镜旋转速度低，光电池输出功率小。

图3

以上两张照片上，在波形图上还有稀疏线，稀疏线有稀疏与紧密的区别，是由于光电池产生的功率可以用反射镜每转一圈旋转作为计算单位产生的，由于每旋转一圈在光电池上的受光面积及位置相同，这样，即使反射镜平面与光电池平面的位置不平行，也能显示在单位时间内光电池的输出功率。在稀疏线显示稀疏时，表示转速低，光电池输出功率小。在稀疏线显示紧密时，表示转速高，光电池输出功率大。

5 新的物理现象

实验表明: 平面反射镜、平面透镜旋转后及平面反射镜不处在旋转轴中心旋转后，对光电池产生的电压强度有影响，在示波器中的波形图直观显示。 即对光电池的输出功率有影响，单位时间内转速愈高，光电池的输出功率愈大。

示波器显示的波形图不是一条粗细相同的线，而是一条粗细不相同的线。还有稀疏线与紧密线的区别，说明了光电池产生的电压强度有变化，光电池的输出功率有变化，证明了有新的物理现象产生，光与整体物体相对运动时，入射到光电池的能量发生变化，光量子的能量发生了变化。

6 实验分析

用数字示波器测量光电池的输出功率，以粗细、稀疏不同的线直观显示。光经过旋转反射介质的的反射、光通过旋转透明介量，有能量增加的现象产生，所获得的能量多一点，这是从示波器中波形图的图形变化得到证实的。增加的能量证明了机械能直接转换为光能。

光量子是一份一份从光源所在物体发出，同一光源在单位时间内发出的光量子数量相同，光源所在物体有静止与运动的状态，同一束光，从静止物体中发出与从运动物体中发出，即从动量大的物体中发出，普朗克常数是不相同的。因此，普朗克常数不是普适常数。

实验证明了光电池的输出功率，同光源、光源所在物体运动状态、运动速度有联系。光源旋转效应是光电池与光源、光源所在物体相对距离不变产生的效应。光的多普勒效应是观察者与光源相对距离变化产生的效应。

7 实验结论

同一束光，光源与光电池受光面的距离、入射光单位时间相同的条件下，入射光源所在物体的运动状态，影响光电池的输出功率。物体的运动速度愈高，光电池的输出功率愈大。光量子的最大能量，除了与光频率有联系外，还与光源、光源所在物体的运动状态、运动速度（动量）有联系。

通过对实验的分析，光源旋转效应是光与物理运动相互作用的量子效应。

光源旋转效应，证实了爱因斯坦的光量子能量公式、光电方程是静态公式、方程，也就是说：爱因斯坦的光量子能量公式、光电方程仅在光源、光源所在物体静止时适用。在地球、宇宙中，大部份光源、光源所在物体是运动的，有的光源、光源所在物体还是旋转的，因此，爱因斯坦光量子的能量公式、光电方程有局限性，普朗克常数不是普适常数。

作者做过光源所在物体旋转实验，激光笔旋转、紫色发光二极管旋转，实验结果，电流表（光电池的输出功率）读数有变化。见《实验证明爱因斯坦光量子的能量公式、光电方程有局限性》。（2）

作者也做过光通过旋转透明介质实验，用照度计测量光数据的变化，见《实验确认光源旋转效应》。（3）

作者也做过光通过旋转透明介质实验，用光谱仪测量光数据的变化，见《光源旋转效应——用光谱仪测量确认光的波长变化》。（4）

光源旋转效应与其他效应及爱因斯坦光量子能量公式、光电方程的区别，还有，与前人的实验区别

一、光源旋转效应与多普勒－裴索效应（光的多普勒效应）的区别：

光源旋转效应：光源、光源所在物体与观察者之间是距离不变的相对运动。

多普勒－裴索效应：光源、光源所在物体与观察者之间是距离变化的相对运动。光的波动性。

小结：距离不变的相对运动与距离变化的相对运动。

二、光源旋转效应与康普顿效应、喇曼效应的区别：

光源旋转效应、康普顿效应、喇曼效应有相似之处，刘武青效应、康普顿效应、喇曼效应做实验时，光源及光源所在物体与观察者之间的距离不变。但是，

光源旋转效应：光源、光源所在物体是运动的。

康普顿效应、喇曼效应：光源、光源所在物体是静止的。

康普顿效应、喇曼效应属于量子光学领域，康普顿先生、喇曼先生由于康普顿效应、喇曼效应的发现，获得诺贝尔奖。

小结：光源旋转效应是量子光学领域的新效应。

三、光源旋转效应与爱因斯坦光量子能量公式、光电方程的区别：

光源旋转效应：光源、光源所在物体的是运动的，光源、光源所在物体的动量不为零。光源、光源所在物体的动量影响光量子的能量。

爱因斯坦光量子能量公式、光电方程：光源、光源所在物体是静止的，光源、光源所在物体的动量为零。爱因斯坦光量子能量公式、光电方程仅在光源、光源所在物体的动量为零时适用，公式、方程中的普朗克常数不是普适常数。爱因斯坦先生由于提出光量子能量公式、光电方程，获得诺贝尔奖。

小结：爱因斯坦光量子能量公式、光电方程有局限性，普朗克常数不是普适常数。

四、光源旋转效应与前人实验的区别

光源旋转效应：刘武青先生做过光源旋转、光通过旋转透明介质及光经过旋转反射镜反射的实验，目的在于检验入射光到光电池，以及运动的透明介质、运动的反射镜作为二次光源入射到光电池从而对光电池的输出功率是否产生影响？对光量子的能量是否产生影响？实验结果，影响是明显的。同时，也做过用光谱仪进行测量的实验。

前人的实验：前人做过运动的光源、运动的透明介质及运动的反射镜作为二次光源从而对光速是否产生影响的实验，目的在于检验光源的运动速度（旋转速度）是否影响光速？实验结果，他们没有发现有影响。

小结：光源旋转效应是检验光电池的输出功率是否发生变化？光量子的能量是否发生变化？前人的实验是检验光速是否发生变化？

五、总结：光源旋转效应是量子光学的新效应，刘武青先生用实验证明了爱因斯坦先生的光量子能量公式、光电方程有局限性，公式、方程中的普朗克常数不是普遍适用的常数。

参考文献

（1）刘武青，中国专利局公开的专利申请说明书，名称：《光源旋转效应》　申请号：01135693.6申请日：2001.10.19  公开号：1348094　公开日：2002.05.08

（2）刘武青，《实验证明爱因斯坦光量子的能量公式、光电方程有局限性》，在“当代物理世界-物理论文集”网站网址：http://www.physicswd.com>  公开日2003.09.15

西安西北工业大学召开的“相对论与现代物理创新国际会议”宣读，2003年10月

另外，此论文在ISSN 1531-085x Copyright 2003 USA Matter Regularity (格物) No 3 刊登。2003年12月

（3）刘武青，《实验确认光源旋转效应》，中国光学学会2004年学术大会论文集，ISBN 7-900666-77-X/G·113，浙江大学出版社。2004年4月

（4）刘武青，《光源旋转效应——用光谱仪测量确认光的波长变化》，中国《量子光学学报》第10卷增刊，ISSN 1007-6654 2004年9月