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“波长×频率”法测量原理:用半反半透镜将被测光一分为二,其中一路再用半反半透镜一分为二去作干涉实验测量出波长,波长测量完全不涉及时间变化;另一路与频率已知的参考激光发生干涉形成差拍光波,用光电管接受差拍光波转换成电压信号。在标准单位时间内测量出差拍光波的频率,根据参考激光的已知频率计算出被测光频率,再根据 “波长×频率=光速”的关系计算出被测光的速度。
频率测量只是在同一单位时间内进行,与速度大小无关。即便用不同速度的两束光形成差拍光波,也完全可以将被测光频率测量出来,再根据 “波长×频率=光速”的关系计算出被测光的速度。 “波长/周期”法在计算被测光波长时需要使用“波长=光速/频率”的关系!当被测光速度处于不知道情况下,被测光波长与参考光波长并不能使用相同的速度来计算。人们并不能相当然地把测试环境当成无色散的介质对待,在测量地点不发生移动接受到的光电转换信号中,没有反映出空间波长信息,除非知道环境的色散参数,方能通过相关公式将被测光波长计算出来。 由于被测光速与环境色散参数都是未知数,仅凭两路差拍光波信号,尚达不到计算出未知数的方程数量要求。 真空中没有色散,隐含不同频率的光波速度相等。巧巧使用相同的光速计算出波长并不会被实验结果所发现。在这样的特定条件下使用仅借助差拍光波测量不同频率的光波速度,虽然能够验证不同频率的光波速度相同这个事实,但不可以在任何环境状况下都能替代“波长×频率”法测量出光速。 相关数学计算公式,在浙大粱铨庭主编的《物理光学》教材第二章第4节“不同频率的两个单色光波的迭加”(P39~P41)有讲解。 Ccxdl 2005年12月11日 |