stemmer原创理论,证据之宇宙系列六。
光不直线传播,簇光直线传播。
在光学中,光有入射、反射、折射、散射、衍射、吸收、发射等等。光的吸收、发射有个爱因斯坦光电效应解释,光具有粒子性,光是直线传播的。小孔成像,可以说是最早的光传播实验,光直线传播,很好地解释了影子、光的反射、折射、散射。
光直线传播上了教课书,成了“金科玉律”。
然而,但是,可是,1803年,托马斯·杨进行了著名的杨氏双缝实验观察到了光的干涉现象,他把这归因于光束通过两条缝隙后,衍射产生的干涉现象,推测光一定具有波动的性质。
奥古斯丁·让·菲涅耳对衍射做了更多的研究,认为:光以球面波连续不断地传播出去。
作为反对光波动学说的一员,西莫恩·德尼·泊松提出,如果菲涅耳的结论是正确的,那么当光射向一个球的时候,将会在球后面阴影区域的中心找到亮斑。实验结果是,发现了位于阴影区域中心的亮斑一一泊松亮斑。
用单色光做光的衍射实验,效果好一些,如果使用复色光,那么看到的衍射图案是彩色的。
1690年,克里斯蒂安·惠更斯提出了惠更斯原理一一介质中波动传播到的各点,都可看成是发射子波的新波源,在以后的任何时刻,这些子波的包迹就是新的波阵面。但是,惠更斯原理的子波假设不涉及波的时空周期特性一一波长、振幅和位相,不能解释衍射现象,还会导致有退行波的存在。奥古斯丁·让·菲涅耳在惠更斯原理的基础上,引入了波的相干性,补充得到了惠更斯-菲涅耳原理一一在光场中任取一个包围光源的闭合曲面,该曲面上每一点均是新的次波源,观察点的振动是曲面上所有次波源发出的次波的相干叠加。
无可置疑,光的干涉现象、衍射现象表明:
光不是直线传播的。光不直线传播。
光的波动说,完全可以解释光的反射、折射、散射、衍射,略过不表。
看到这里,有人就会提出,原创理论在哪?
列位看官,别急,且看stemmer原创理论:
光不直线传播,簇光直线传播。
光是球面扩散的,光是球面传播的。
光经过的每个点,都是新光源,也球面传播。
新光源由来自各个方向的光相互叠加而成。
簇光一一光的簇射。簇射的本义是众箭向同一目标射击。光的簇射一一光束一一簇光。
我们看太阳、看月亮、看星星、看火光、看电灯发出的光,看到的强光都是光束一一簇光。
我们的眼睛很小,每个视觉感应点更小,与火柴头、电灯泡相比,小了很多数量级,与太阳、月亮、星星相比,更是微不足道。
点燃火柴头,我们看到了火光,边上的人也看到了火光,火光球面传播。然而,单只眼睛,单个视觉点看到的光,应是火光球面传播后,相互叠加,到达了同一点,源源不断地到达同一个点。
遥远的星星发出的光,到了我们的眼睛,我们看到了一个个亮点,每个亮点都是很特殊的一束光一一簇光。
簇光很特殊,相对于光源到感光点的连线,簇光散度很小,可以当作是平行光;光源构成成分基本上一致,簇光同源度高,可以当作连续光。簇光是连续平行光,前仆后继的光波。
对感光点来说,簇光是个方阵,紧密的方阵。
平时,我们可以在广场中自由自在地走路,可以走向前后左右任意方向上。集会时,广场中挤满了人,挤成一堆,一旦散场了,我们将身不由己,只能被固定在人群中,共同挤向出口,成了局部方阵中的一员,你想自由走动,对不起,这时的你,被簇射了,定向了。
簇光一一光的簇射一一某点的光成了一束光的一员一一“立体方阵”中间某点的光,只能在整体前进方向向前进一一除了前面,后面、上下左右,都是同类,无处可去。
簇光中的每个点,虽然都是叠加干涉后的新光源,但是散不开变不了,簇光只可直线传播。
结论:光不直线传播,簇光直线传播。
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stemmer原创理论,自留版权,可以引用,禁止抄袭。请尊重原创,引用请注明stemmer。 stemmer于2018年6月19日首发于头条。 (PS:stemmer原创理论,开始了,证据之宇宙系列五,相对论只一个,相对论人不识,阐述了广义狭义相对论并无本质区别。预告:证据之宇宙系列七,宇宙有始有终,宇宙还很年轻。敬请关注。)
初中的教科书上说,光在同一个均匀介质中是沿着直线传播的。这个话当然是有前提的,这个前提就是我们不考虑广义相对论效应。因为在初中的时候,大家都默认时空是平坦的,不会去考虑黑洞附近的这种时空弯曲的情况,因此,在教材上也是赤裸裸地写着:“光是沿直线传播的!”
这说明什么?这说明中国的物理教材没有做到与时俱进。
当然,这并没有大的毛病,因为初中生毕竟还小,没必要在教材里写上什么爱因斯坦的引力理论,黑洞引起光线弯曲这些知识,写多了,学生容易走火入魔。
光肯定不是沿直线传播的,比如光的折射,在真实的空气中,空气密度随着高度越来越稀薄,所以光在空气中的轨迹也是弯曲的。这个是真实的情况,在变折射率的介质中,光的弯曲的路径还可以用到解决数学上的难题:最速降线问题。
在我们上网的光纤中,光也不是沿直线传播的。
所以,光沿直线传播是有很多前提条件的,而不是说在任何情况下光都是走直线。中学生比较单纯,思路也是直来直去,其实,等中学生长大了,就会知道,书本上告诉你们的科学知识,都是可以修改的,并不是说那些知识就是在任何情况下都成立的真理。当然,你说的“所以我觉得教科书说光是直线传播是错误的”这个话也不对,教材里写的不是很清楚,但不能说人家是错误的,只能说有一点点瑕疵,未来的教材也许会在这方面有所改进。毕竟这些教材沿用了很多年,很多编写教材的老师也不懂广义相对论,所以不会想到引力场引起光线弯曲这些的事情也是情有可原的。
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