從光的干涉現(xiàn)象談光的本性
(作者未知) 2009/6/8
(接上頁)T和V做一條曲線使這曲線上任一點(diǎn)到兩定點(diǎn)S1和S2的距離之差為常數(shù),這曲線也是一條雙曲線,以XO為軸旋轉(zhuǎn)同樣將掃出一雙曲面。所不同的是來自S1和S2的光子到達(dá)這曲面上的任意一點(diǎn)的相位差始終為1800,疊加后的最終狀態(tài)是一個(gè)恒定的值。
圖一是在S1到S2的距離為3l,P點(diǎn)的光程差為PS1-PS2=2l(m=2)這一簡單情況下畫出的。m=1的那條雙曲線是垂直平面內(nèi)光程差為l的那些點(diǎn)的軌跡。光程差為零(m=0)的各點(diǎn)的軌跡是過S1S2中點(diǎn)的一條直線。由它繞XO旋轉(zhuǎn)而成的將是一個(gè)平面。圖中還畫出m= -1和m= -2的雙曲線。在這種情況下,這五條曲線繞XO旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生五個(gè)曲面,這五個(gè)曲面將S1和S2兩光源所形成的能量場分成了6個(gè)左右對稱的無限延伸的能量空間。屏幕上亮線將出現(xiàn)在屏幕與諸雙曲面相交的那些曲線的任何所在位置上。 如果兩點(diǎn)光源間的距離是許多個(gè)波長,則將存在許多曲面,在這些曲面上各光子相互加強(qiáng)。因而在平行于兩光源連線的屏幕上,將形成許多明暗相間的雙曲線(幾乎是直線)干涉條紋。而在垂直于兩光源連線的屏幕上將形成許多明暗相間的圓形干涉條紋。兩條相鄰的明條紋之間的關(guān)系是光程差相差一個(gè)l,暗條紋與相鄰明條紋之間相差l/2。干涉條紋從明到暗再到明之間的相位變化是從同相到相差1800相位再到同相。
為了檢驗(yàn)以上的設(shè)想是否正確,這里我結(jié)合光的干涉實(shí)驗(yàn)和光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)。第一步用光干涉儀產(chǎn)生明暗相間的干涉條紋。第二步將光電管依次放在從明到暗條紋的不同位置上,當(dāng)然采用的單色光源頻率要在臨閾頻率之上,觀察產(chǎn)生光電子動能的大小。如果按照現(xiàn)有光量子理論,光電子的動能應(yīng)該是不變的,原因是光子的能量只與光的頻率有關(guān)而與光的亮度無關(guān),干涉后光的頻率并沒有變化,所以在從明到暗的條紋上,測得的光電子的動能應(yīng)該是不變的。再從量子理論的觀點(diǎn)來分析,明亮的地方光子出現(xiàn)的幾率大,暗的地方光子出現(xiàn)的幾率小,明暗只是單位面積上光子數(shù)不同而已,光子的動能并沒有改變,所以結(jié)論也是光電子的動能不變。而我的結(jié)論則是在從明到暗的干涉條紋上光子數(shù)是一樣的,產(chǎn)生的光電子的動能是從大到小連續(xù)變化的。
如果實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與我所做的推論一致,我們不妨把這一結(jié)論推廣到一切實(shí)物粒子,因?yàn)閷?shí)物粒子也具有波粒二象性,即一切實(shí)物粒子自身的能量與質(zhì)量之間始終處在不停地相互變化中,這也正是量子力學(xué)波函數(shù)所要描述的微觀世界粒子的客觀實(shí)在圖像。
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