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光的明暗相间条纹是引力作用产生的_科技频道_东方资讯

作者:admin     发布时间:2020-08-08 04:28 点击数:

牛顿提出光的"微粒说"后曾取得了巨大的成功,但是由于"微粒说"解释不了光的干涉衍射现象而被摒弃。由于自然科学发展的局限,牛顿的时代还认识不到光可以在引力作用下弯曲(发生偏转),直到上个世纪科学家才在实验中证实了这一点。就在西方物理学解释电子双缝干涉实验和延迟选择实验陷入迷茫之际的时候,我们认为是时候重振光的微粒假说,杀出一条血路、开创一条新路了。与其坐而论道不如起而行之,我们提出光子通过窄缝发生偏转是由引力作用引起的,有人提出只有在恒星这类引力场极强的星体表面光子才可能发生偏转,通常情况下我们日常生活中的单缝其引力并不足以引起光子发生偏转。那么是否宏观物体的引力不足以让光线偏转呢?我们来看实验。

(一)直边衍射现象。在光的衍射现象中有一种很特殊的衍射现象,那就是光在不透明物体直边缘处发生的衍射现象,这种衍射特点是:能在直边物体几何投影内产生微弱照明,并可在承影面上产生明暗相间的条纹,也就是说光线可以绕过物体并在其阴影区内投射出不连续的亮纹,这里光线同样拐弯了。直边衍射是什么意思呢?说得简单点就是一块砖头在平行光下本来影子的边缘应该是很清晰的:亮的地方亮、暗的地方暗,可事实上并非如此,在本来应该是暗的阴影区内还有不连续的亮纹。事实上不光砖头,任何物体在阳光下的影子的边缘都是较模糊的,有人说这主要是由于太阳有一定的体积不是点光源造成的,这里我们不再花力气去争论,实际上这是直边衍射现象的一种表现。

波动理论认为光线经过不透明物体产生拐弯(形成明暗相间的条纹)是由于直边衍射的子波相互干涉的结果。也许是我们读书少,对这个解释始终搞不明白:不是说光波只有遇到缝宽或小孔的尺寸与光波波长相近或者比光波波长小时才可能发生明显的衍射现象吗?怎么会在没有缝也没有小孔的情况下,光波绕过尺寸比其波长大很多个数量级的宏观物体也能够发生"直边衍射"现象呢?比如说我们在太阳下的影子边缘是较模糊的,那么据此认为我们人类也有一定波长就很荒谬了。实际上"直边衍射"是"波动理论"的硬伤之一,波动理论对它的解释是很苍白无力的,这里我们不作过多讨论。

根据微粒假说,"直边衍射"认为光线通过宏观物体后发生偏转是物体引力作用于光线并使之弯曲的结果。如图,光线经过不透明物体产生拐弯(形成不连续的亮条纹)是光子在物体引力作用下发生偏转的结果,这个解释很简单也很直接,不需要我们作过多的阐述。唯一需要我们证明的就是:宏观物体的引力是否强得足以使光子偏转呢?

(二)电子"衍射"现象。

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