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上一主题:"光速恒定原理"给出洛... 下一主题:请教fuj0 关于一些相对论的问题
横向多普勒是蓝移?兼回杨先生
[楼主] 作者:jiuguang  发表时间:2006/10/23 13:05
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上一主题:"光速恒定原理"给出洛... 下一主题:请教fuj0 关于一些相对论的问题
[楼主]  [2楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/10/23 13:55 

不是红移,是蓝移?!
横向多普勒是蓝移?兼回杨先生
 [3楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/10/23 16:06 

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 [4楼]  作者:hudemi  发表时间: 2006/10/23 21:56 

这儿天我也翻一了下书,确实应该是红移!但没看明白实验究竟是测到的红移还仅仅是个频率变化?
横向多普勒是蓝移?兼回杨先生
 [5楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2006/10/23 22:33 

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 [6楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2006/10/23 23:05 

向yanghx、hudemi先生请教
在Lves-Stilwell的氢的极隧射线光谱实验中,由于做横向的测量十分困难,因此,Lves-Stilwell实验不是在垂直方向上,而是在氢原子的前后两个相反方向上观测,其中一个方向上放有一块平面反射镜,把光线反射到另一个方向上一同来观测(见图3,3)

这几天我正好在思考这个实验,有个问题把握不准:

若实验室存在以太飘移,那么若氢原子束的前向那一侧(没有反镜那侧)光线沿矢线n传播,同时,氢原子束的后向那一侧光线经平面镜反射后也沿矢线n传播,则以太飘移中否会使得后向那一侧光线稍偏离n,即前后两个相反方向上的光线不是在同一直线上,而是有一个很小的偏角?

请求指点
 [7楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/10/24 01:05 

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 [8楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/10/24 01:56 

恐怕还不能肯定,估计还有蓝移的结果?

先别这么肯定,还有个精度倍受张元仲老师推崇的“穆斯堡尔效应实验”呀,
我也贴出来了,比较繁复,难看一点,估计是频率膨胀---蓝移: http://photo.163.com/photos/yanghx22/101064272/>

(依然是只贴出3天)

我是在想,爱因斯坦当年是怎样推导这个“横向多普勒公式”的呢?
为什么《爱因斯坦论文集》中只给出最后的推导结果,
却不给出十分关键的推导过程呢?我说“十分关键”不算过分吧?


 [9楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/10/24 02:05 

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 [10楼]  作者:angelury  发表时间: 2006/10/24 06:36 

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[楼主]  [11楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/10/24 10:17 

你给的解释不对,有爱因斯坦和泡利的书为证,观察者看到的频率应该增大。
爱因斯坦和泡利的书,用的都是你给的前一个公式
f'=f*(1-vv/cc)^-1/2
但他们的解释与你相反,f是光源的频率,f'是运动观察者看到的频率

[[
横向多普勒公式有的书记作
f'=f*(1-vv/cc)^-1/2

而有的书记作
f'=f*(1-vv/cc)^1/2

前者f为接收者,f'为源上的观察者所测的.后者是恰是相反.也许是相反的配置结果是一样的,所以书中省略了这个附加说明.
]]
[楼主]  [12楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/10/24 10:27 

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[楼主]  [13楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/10/24 10:43 

f'>f。为什么是红移?
爱因斯坦的书里,f是遥远光源的频率,f'是相对运动的观察者看到的频率。f'>f怎么会是红移?你根据什么书得出红移的结论?他们说的,是否与爱因斯坦相反?

颜色应该是由频率确定的,怎么能由真空中的波长确定呢?
在介质中的波长(如水中)肯定是会变化的,但颜色则没有相应的变化。因此,颜色是由频率,而不是波长确定的。
 [14楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2006/10/24 10:48 

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[楼主]  [15楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/10/24 11:02 

是否将纵横搞反了?
横剖面当然是细的截面,纵截面则一般是长的。
横向多普勒指的是运动方向与光点-观察者连线垂直。其他方向的运动,相对论与牛顿理论有几乎一样的多普勒效应
 [16楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/10/24 12:43 

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 [17楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/10/24 13:08 

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 [18楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2006/10/24 13:27 

设,在矢线n上传播的光速为Cn,反向传播的光速为C-n,矢线n氖原子运动速度v的夹角为β。要解释这个实验,首先我们可以用波数不变定理来推导出本文的多普勒效应公式如下:。

λn=λ0(1+vcosβ/Cn)K              7-1

λ-n=λ0(1-vcosβ/C-n)K             7-2

式中K为本文的时间膨胀因子,由微分方程(5-7)确定,即:

K1+v2/2C2+v0v cosθ/C2              7-3

(式中θ为参考系绝对运动速度v0与原子运动速度v 的夹角。)

已有的实验证明了平均回路光速不变,我们引入参数x,则有:

Cn=C/1+x  C-n= C/1-x                            7-4

现把7-1)与(7-2)相加,并结合式(7-3)、(7-4)得:

λn+λ-n=2λ0K1-xvcosβ/C

   2λ0(1+v2/2C2)+2(v0v cosθ/C2 –xvcosβ/C)          7-5

(略去更高级小量)

snyderhall观测了原子所发光速沿n-n两方向的光谱,根据相对论有:

λn+λ-n =2λ0K相≈2λ01+V2/2C2                     (7-6)

snyder的实验验证了式(7-6)中的左边等于右边,其精确度达到0.5%。对比式7-5)、(7-6)得: 

2(v0v cosθ/C2 –xvcosβ/C) =0

故有:x = v0cosθ/C cosβ

Cn=C/1+x=C - v0cosθ/C cosβ                    7-7

然而,若假设以太飘移速度为- v0则有:

CnC - v0cos(θ-β)                     7-8

考虑到snyder运动原子对激光的饱和吸收实验或是Lves-Stilwell的氢的极隧射线光谱实验中采用的β很小(7度), 但上两式还是有一个差别的。正是这点,我才想到:

是否还要考虑S1S2不可能在同一线上,即,也许把S1S2之间的偏角纳入计算,可能就使得二者一致?

 



※※※※※※
 [19楼]  作者:angelury  发表时间: 2006/10/24 13:44 

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 [20楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/10/24 17:35 

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 [21楼]  作者:hudemi  发表时间: 2006/10/24 17:45 

我又翻一翻书,并对比了一下,正确的结果应该是f'<f!
同时我还翻了翻张元促的《狭义相对论实验基础》,指望从实验中看出实际结果是红移还是紫移,可惜未看出明确结论!或许实验只是观察到了频率变化,并不能准确地分辩是红移还是紫移??
 [22楼]  作者:hudemi  发表时间: 2006/10/24 17:49 

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 [23楼]  作者:hudemi  发表时间: 2006/10/24 17:58 

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 [24楼]  作者:hudemi  发表时间: 2006/10/24 18:29 

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[楼主]  [25楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/10/24 18:53 

还是看本专业书才对
张元仲的《狭义相对论实验基础》看似包含了很多东西,其实是想以自己的方法解释这些实验。同时隐去了用他的方法难以解释的东西,
应该找本专业书看,不要看他说红移还是蓝移,而是应该根据他给出的公式得出结论。我想没有人给出的公式与爱因斯坦的相反吧。
 [26楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/10/24 19:42 

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 [27楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/10/24 21:09 

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 [28楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/10/24 21:22 

呵呵,原来如此,那是我误会了
横向多普勒是蓝移?兼回杨先生
 [29楼]  作者:hudemi  发表时间: 2006/10/24 21:53 

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 [30楼]  作者:hudemi  发表时间: 2006/10/24 21:59 

我对比了两本书,更主要的是我自己按相对论的思想进行了推导也是红移。但按我自己的观点恰恰是紫移!!

我对比了两本书,更主要的是我自己按相对论的思想进行了推导。只需设想观察者在圆周上运动,再考虑时间膨胀效应,立刻就得到横向多普勒公式!是红移!

而但按我自己的观点恰恰是紫移!因此我反倒是希望是紫移!!因此我还在想已有实验是否能区分红移还是紫移,或许只是检测到了频率变化?

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