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介质频移:“光子波”质疑
[楼主] 作者:yanghx  发表时间:2001/11/18 10:34
点击:285次

如果用电子既是粒子也是波---“电子波”(德布罗意波) 来比喻光子既是粒子也是波---“光子波”---光波的话, 就会有一个问题: 电子的速度v和质量m决定了“电子波”的波长λ: λ=h/mv, 对于光子就有: λ=h/mc, 那么介质中的光速当然是要比c小一些了, 所以光从真空进入介质后的光波长λ就应该增加一些, 从而应该存在“介质红移”? 即光从真空进入介质后: 光速减小:c'λ= h/mc 频率更是双倍的减小:f'= h/mc'^2= c'/λ' << c/λ, 这是怎么回事呀? 如果用“光子-波密说”来解释,应该是先进入介质的波密速度减小, 使得介质中的波密间距---光子间距---波长减小,发生的应该是“介质紫移”, 如果光束与介质面成一个角度,同样的道理,就会产生折射, 不过“介质紫移”也没听说过,不过我认为是应该存在“介质紫移”的, 只要认真观察就应该可以观测到。 可能是由于眼睛对光的感受也主要取决于频率---单位时间内对视觉神经的作用次数, 但是频率f=c/λ,光速c减小了,可由于波长λ也同样减小, 结果频率f却保持了不变,所以“介质紫移”就没有被发现? 不过衍射仪测量的应该是光的波长吧?它应该可以测量出光的“介质紫移”, 不过必须在某种介质,比如高压空气中才会明显? 但观察不能在介质以外,必须在介质内观察,或者在介质内留下某种痕迹。 但无论如何不应该会出现从真空进入介质而产生的“介质红移”呀? 好象没有听说过存在“介质红移”吧? 可是按上面的现代理论,光从真空进入介质后,波长应该增加,频率应该减小, 而且频率减小的更多一些,应该更容易被光频率仪(?)或肉眼观察到, 还是我什么地方搞错了?请各位指点。 可不能说λ=h/mv对光子不适用, 因为如果λ=h/mc不正确的话, 那么:E = mc^2 = hf 也不正确了? 那光子的动质量就连定义都没有了(现在是定义m=hf/c^2)。 而且由于光子的动质量与“光子波”波长之间存在循环定义的问题: λ=h/mc, m=hλ/c, 所以对于“光子波”的波长:λ=h/mc, 光子进入介质后:c↓→ λ↑→ m↑→ λ↑↑→ m↑→ λ↑↑→ f↓↓↓。
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 [2楼]  作者:老鹤  发表时间: 2001/11/18 19:03 

好文!!已经转到我的版上了。
这是一个非常好的攻击点。数学到底有多少局限性呢?该如何认识数学在物理学中的地位呢?现代物理学有多少数学表达式不是一种唯象的表达呢?可是,科学界。。。。。。
 [3楼]  作者:超级猪头  发表时间: 2001/11/18 21:15 

你写错了方程式了
质能方程是e=mc^2,c是真空中的光速,不是介质中的
[楼主]  [4楼]  作者:yanghx  发表时间: 2001/11/18 23:53 

可是介质中光子的动质量是多少呢?
如果介质中的光速是c',那么动质量不是由E'=mc'^2=hf得来的吗: m=hf/c'^2, 否则就很难确定介质中光子的动质量了?
[楼主]  [5楼]  作者:yanghx  发表时间: 2001/11/19 00:04 

修正一个笔误:循环定义 λ=h/mc,m=h/λc
而且由于光子的动质量与“光子波”波长之间存在循环定义的问题: λ=h/mc, m=h/λc, 所以对于“光子波”的波长:λ=h/mc, 光子进入介质后:c↓→ λ↑→ m↓→ λ↑↑→ m↓→ λ↑↑→ f↓↓↓。
[楼主]  [6楼]  作者:yanghx  发表时间: 2001/11/19 15:41 

进一步的说明: 介质中,m'=hf/c'^2,f不变,动质量反而增加?
进一步的说明: 都知道粒子的动质量m是随其运动速度v正比递增的:m=mo/sqr(1-vv/cc), 可是光子的静质量mo=0,所以无法套用此公式, 只有用E=mc^2=hf,解出:m=hf/c^2, 可从此公式看,光子的动质量m明显是随光子的速度c反比递减的, 所以在介质中,c'介质的“介质波长移”,也应该是“介质兰移”, 不大可能是“介质红移”,这从折射规律也可作出一些预测? --------------------------- 现在的教科书里是这样说的: “必须注意:光在不同的媒质里有不同的速度, 但频率并不改变(只是波长改变),所以光的颜色不因媒质而改变。” 引自:《中学基础知识手册---物理》 第350页 上海教育出版社1979年9月出版 ---------------------------------------- 这样看来,光子的动质量:m=hf/c^2 的确有些问题了? 在介质中,频率f不变,光速减小,光子的动质量m反而增加了? 这怎么可能呢?还是有其它的解释? 老鹤对于折射好象有些研究?其中似乎也有一些问题, 比如折射角是否与光束直径相关? 为什么介质中频率高的光速较低? 只是从折射角的不同看吗?与以太粒子的瞬时振动速度无关吗? 我估计频率越高,以太粒子的瞬间速度最大值越高, 与介质粒子的碰撞越剧烈,所以才会出现频率高的光波速度较低的现象? 总之,如果假设光波是如同声波一样的“介质纵波”, 就要面对一些基础性的问题,如果假设是正确的,就有可能有所收获。
 [7楼]  作者:超级猪头  发表时间: 2001/11/19 16:57 

说了你的方程式写错了
动质量是个等价于能量的概念。
 [8楼]  作者:超级猪头  发表时间: 2001/11/19 16:58 

就是循环定义,因为光子动质量不是物理量
完全是人为定义的概念。
 [9楼]  作者:超级猪头  发表时间: 2001/11/19 17:04 

拜托,质能方程用的是真空中光速,不是介质光速!
E=Mc^2中c是真空光速,和任何介质无关。
 [10楼]  作者:逆子  发表时间: 2001/11/19 21:15 

“介质紫移”有新意。
是的,光在真空中的传播速率与空气中的传播速率不同。这样会形成一个新的效应。 也就是说,真中我们所测定一速光的波长1。如这速光射入空气中的话,我们测定它的波长为2。如按波的传播机理来推导,光在空气中应发生“介质紫移”因为光在空气中的速率比真空中的慢。为会么人们不能发现这一效应呢?这也就是逆子原来所说的的绝对声速现象一样。这完全是由于测量方法所致。

※※※※※※
逆子
[楼主]  [11楼]  作者:yanghx  发表时间: 2001/11/20 00:34 

这就是“应用题”难做的地方了
开始的方程列错了,以后的数学推理都正确也是枉然,

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