斐索流水实验:水流中频率对实验结果的影响

又过了一段时间,我意识到,实验记录的是条纹移动。也就是说即使光速改变,频率改变,只要水流中的波长不变,也可以得到在真空或者接近真空中条纹没有移动的实验结果。

用一个图来表达:

L1是相对速度v和c同向时的结果。L2是相对速度v和c反向时的结果,L是静止时的状态。设在接近真空的管内的光速在B参考系内为C_2,频率为f_2,其实只需要满足\frac{C_2}{f_2}=\frac{C}{f}  就可以得到接近真空时的实验结果。

假设以下条件:

1.光对于发出者时C

2.光的发出者和接收者的时间速度相同

考虑以下情况:A正以速度V向q运动,q发出的光经过a到达B,如下图所示:


A接受后发出的光速在B看来为C_B=c-v。A再发出的光的频率做如下考虑:


光从a射向B,速度相对a为C,t0时刻发出一光子,b收到的时间为\frac{l}{c+v} ,t1时刻发出一光子,B收到用时\frac{l-vt_\Delta}{c+v}

其中t_\Delta =t_2-t_1,那么B的两次间隔为\frac{l-vt_\Delta}{c+v} -\frac{l}{c+v} +t_\Delta ,也就是\frac{c}{c+v }*t _\Delta

假设t _\Delta 为发出两个波峰的时间间隔,则有T_B=\frac{c}{c+v}T_A ,因为f=\frac{1}{T} ,所以f_B=f_A\frac{c+v}{c} ,则\frac{C_B }{f_B}=\frac{C}{f}  *\frac{c-v}{c+v}  \neq \frac{C}{f}

所以这种情况也不成立。

再考虑上一章的情况,计算频率:

如下图所示,a朝向b运动,速度为v,光子对于观察者速度为C;


t0时刻a发出一光子,b收到时间为l/c,t1时刻发出一光子,b收到时间为(l-vt_\Delta*k )/c+t_\Delta*k

两次间隔在b点为\frac{c-v}{c}*t_\Delta*k ,k=c/(c-v),所以f_B=f_A

回到下图中即为f_A=f_q,因为管A正远离B,所以管A中的时间加速,事件用时缩减为\frac{c}{c+v } 倍,那么在观察者b看来管中光的频率为f_B=\frac{c+v}{c}f_A


那么\frac{C_B }{f_B} =\frac{\frac{1}{n}c+\frac{1}{n}v-v }{c+v} *\lambda ,相当于光速为\frac{\frac{1}{n}c+\frac{1}{n}v-v }{c+v} *c时的结果,这和实验结果也不符合。

所以结论:

1.光子是粒子,有确定的位置

2.光子对于发出者的速度时C

3.光子对于接收者的速度时C

这三个条件不可能同时满足,或者对于光在液体和固体介质中的传播方式有误解

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