2011年4月23日星期六

光,根本沒有波長(之一)

                               



                               ——光波波長公式的推導過程:是一個智障型推導過程




 一、干涉公式的推導過程: 
       波的干涉條件:頻率相同,振動方向相同,相位差相同或者相位差恒定。
      “干涉結果:兩列波在介質中任一點相遇時,該點質元參與的兩個分振動有恆定的相位差,對於不同的點,相位差雖不同,但均不隨時間t變化,合振動加強則始終加強,(注意:這裏實際就是兩個同方向、同頻率的簡諧運動的合成)合振動減弱,則始終減弱。合振動呈現加強和減弱交替的穩定圖樣。這種現象稱為波的干涉現象。如(圖1)           (圖1)  


 (圖2)

        根據干涉的條件,推導出公式:
          Δφ=φ2-φ1-2π(r-r)/λ =2k π                       (k=0、±1、±2······)         加強    (1-1)         
        Δφ=φ2-φ1-2π(r-r)/λ   =( 2k+1) π                (k=0、±1、±2······)         減弱  (1-2)        
        據式 (1-1)  (1-2)   ,兩列相干波在空間任意一點引起的兩個分振動的相位差是一個恒定的量,這就是說,兩列相干波疊加的結果,其合振幅或者合強度I在空間形成一個穩定分佈的圖樣。
      如果設法使φ2=φ 1,則相位差只由波程差r-r來決定了。上述相位差條件(1-1)(1-2)  就可以簡化為:   
            δ=r2-r1=kλ            (k=0±1±2······)加強          (1-3)
            δ=r-r=(2k+1)λ/2            (k=0±1±2······)減弱          (1-4)
      在合振動加強的空間各點,合振幅最大,稱為干涉相長。
     只有波動才能產生干涉現象。在近代物理學中,微觀粒子的波粒二象性就是這樣被證實的..。
      據式(1-3),波程差等於零或者波長整數倍的空間各點,合振動的振幅最大。兩列波在這些點干涉相長。據式(1-4)在波程差等於半波長奇數倍的空間各點,合振動的振幅最小,稱兩列波在這些點,干涉相消。”
   二、光的干涉公式、波長公式的推導
     (1)   對於光干涉,兩束光是由同一束光分出來的,φ2=φ1,因此討論光干涉的問題,只需要把波程差換成光程差,把加強和減弱換成明條紋和暗條紋,就可以了,為此,只要把(1-3)(1-4)中的波程差換成光程差就能得到干涉明暗紋的一般運算式:
             Δ=n2r2-n1r1=kλ             (k=0±1±2······)      明紋          (1-5)
             Δ=n2r2-n1r1=(2k+1)λ/2              (k=0±1±2······)      暗紋          (1-6)
       對於不同的干涉情況,式中光程差的具體運算式可能不同,但是有一點卻是共同的,當光程差為λ/2  的偶數倍時,出現明紋,當光程差為λ/2  的奇數倍時,出現案紋。
2)楊氏雙縫干涉——波長公式的推導
                    (圖3
               在螢幕上任取一點PS1P=r1S2P=r2,則由S1S2發出的光到達P點的光程差為
                    Δ=r2-r1=kλ   =dsinθ                 明紋(1-7)
        暗紋由K=1級開始,因此暗紋採用(2k-1)λ/2  的形式,即:
          Δ=r2-r1=(2k-1)λ/2   =dsinθ            暗紋(1-8)
         由於θ 很小,所以,
             χ=Dtanθ≈Dsinθ          (1-9)
            Δ==dsinθ ≈χd/D        (1-10)
             χd/D=±kλ 時,P處為明紋,則各級明紋離點o的距離為
                  χ=kDλ/d           (k=0±1±2······)  
          χd/D=±(2k+1)λ/2 時,P處為暗紋,則各級暗紋離點o的距離為
                  χ==(2k-1)Dλ/2d           (k=0±1±2······)  
             進而利用波程差公式推導出波長公式
                                                 Δχ=Dλ/d                              (1-11)

  

三、實驗證實:不存在干涉相長、相消的點
  (一)什麼叫合振幅?  兩列波有幾個合振幅數值? 一個。  

    物體離開平衡位置的最大距離叫振動的振幅。 振幅在數值上等於最大位移的大小。  振幅是標量,單位用米或厘米表示。 振幅描述了物體振動幅度的大小和振動的強弱。  一列波只有一個振幅值——最大位移的值,而且是標量,不能是負值
       什麼叫合振幅? 是兩列波的振幅疊加處的值。  由於兩列波的分振幅的值A1A2是固定的,而且是標量,所以,兩列波的合振幅A也是固定的。 也就是說:合振幅也是標量,而且合振幅的值只有一個,就是A=A1+A2..,既然合振幅只有一個值,所以,不存在合振幅最大、合振幅最小這些概念。 合振幅A只有一個固定值A=A1+A2,也不能有合振幅最小,其值為    其他的数值都只能称为合振动的数值。 其他的數值都只能稱為合振動的數值。
      '合振幅'只有一個,其他的都只能是'合振動量' 在波程差問題上,概念混亂。  也可以說:波動派自己糊塗,把別人也都搞糊塗了,以便他們渾水摸魚,製造令人糊塗的錯誤理論。

      合振幅最大,其值為A=A1+A2..,這些點稱為乾涉相長的點由於兩列波振幅固定,根據這個公式,合振幅A是一個固定的值,也就是說:干涉相長的各點的振動量是不變的——始終等於A=A1+A2.. 

(二)實驗證實:沒有乾涉相長的點   
 
       合振動的振幅等於分振動的振幅之和。  既然振幅是標量,所以波的振幅就是波峰的最大高度,振幅:就是波峰的最高處離平衡位置的距離,而不該把波谷的位移也看做振幅,而且不該把波谷與波谷的疊加也看做乾涉相長,因為這與公式A=A1+A2..不符,因為波谷的位移是負數,波谷的疊加不是標量,波谷與波谷的疊加值- A=-A1- A2,這不是標量,不能稱為合振幅。也就是說: 振幅就是波峰最高點,振幅就在波峰上,振幅所在地即:波峰所在地。 這表明:兩列波經過該點的時候,都形成了波峰,而且始終是波峰最高點。 這就是加強始終加強的意思。 
       
       很明顯,a點不是波峰最高點(振幅)始終在此疊加,a點沒有加強始終加強。
      a點的振動量是一直在改變的,可以分為三種情況:

1,在兩列波峰同時經過a點的時候,這個時候可以稱為合振幅,合振幅= A=A1+A2..

 2,在兩列波的波谷同時a點的時候,這個時候只能稱為a點的振動量y= - A=-A1- A2,此值不能稱為合振幅。

 3,,波峰經過之後,波谷到來之前,這時是波峰波谷的中間地帶陸續經過a點。

     此時的振動量一直從大到小的改變,公式應該是a點的振動量:y=y1+y2
         人們認為(圖1)中點a'加強始終加強',是沒有搞明白一點:波形圖是瞬時圖,而每個波峰卻是一直運動的。  (圖1)中,在某個時刻,波峰A和波峰Ba點形成加強,但是,波峰A和波峰B是要一直運動的。 下一時刻, 當波峰A經過之後,波峰A與波谷D之間的波形就陸續經過a點、直到波谷D經過,這些由高到低的波形都要經過a點,另一列波的波峰也是如此,所以,a點的合振動不可能始終加強。  即不存在干涉相長的點。      (圖1)這個水波干涉實驗是人人都可以做的,這個實驗是人人都可以做的,這個實驗可以證實:不存在干涉相長的點。

(三)實驗證實:沒有乾涉相消的點

 
       (1)‘合振幅最小’應該是‘ 合振動量’最小'

        減弱始終減弱什麼意思呢?按照現行教科書的公式來看,就是合振幅最小的點,其值為       ” 這里的合振幅應該改為合振動,其公式應該是   由於大家一時不方便記憶,我們依然沿襲教科書的說法。 

         合振幅最小的點,其值為
,這個說法和公式很無厘頭,上面我們已經分析了,合振幅只有一個,而且,合振幅數值只能最大,怎麼又合振幅最小的點之說? 所以,這裡不能稱為' 合振幅最小',只能是'合振動量最小'在波程差問題上,波動論概念混亂。

 
(2)干涉現像中,公式 與公式“A=A1+A2 互相矛盾

       振幅都是標量,是x軸以上的點疊加,所以說,公式      根本不是振幅疊加,而只是一列波的波峰易另一列波的波谷疊加。可是,存在這樣的點嗎?不存在,因為兩列波方向相同,頻率相同,如果波峰和波峰疊加的話,波谷也只能和波谷疊加,而不會一會波峰和波峰疊加,一會波谷和波峰疊加。所以,按照干涉的定義,根本不能同時存在 和A=A1+A2這兩個公式。  而為什麼這個圖可以存在這樣的兩個公式呢? 這只能說明:這個圖不符合干涉的定義,這個圖根本不是波的干涉圖。

         波的干涉圖是什麼樣子的呢,見 (圖4
                 
(圖4)波的干涉應該是:兩列方向、頻率相同的波,疊加為一列波y
(3)干涉實驗中,不存在公式表示的點

 
       如果按照干涉相消的點是指波峰與波谷交匯處,其值是 那麼,在干涉實驗圖中, m點就是乾涉相消的點。 由於分振幅A1A2固定,所以,所謂的合振幅 也必定是一個固定的數值。  可是由干涉實驗圖看出:m點的振動量也是一直改變的,不但波峰和波谷經過該點,波峰A和波谷C之間波形也要經過該點,由高到低的整個波形都要經過m點,另一列波也是如此,所以,m點的振動量也是一直改變的,大致分為兩種情況:

 
 1,一列的波峰與另一列波的波谷同時經過m點的時候,這個時候合振動量

 2,波峰經過之後,波谷到來之前,這時是波峰波谷的中間地帶陸續經過m點。 此時的振動量兩列波的振動量y1y2一直在改變,公式應該是m點的振動量:y=y1+y2

      在任何一點,合振動量都不存在一個固定的數值。 也就是說:不存在干涉相消的公式,也不存在振動量始終最小的點。
         綜上所述:按照公式 ,在干涉實驗中,不存在干涉相消的點, 所以,也不該有波程差公式。

     
 (四)實驗證實:不存在波程差公式 

   
         物理公式如果與實驗不符,就是錯誤的公式。實驗中沒有乾涉相長和乾涉相消的點,怎麼有表示這些點的公式存在呢? 無厘頭啊無厘頭 由於現實中不存在干涉相長和乾涉相消的點,式(1-1)和式(1-2)、(1-3)和式(1-4)都是錯誤的。 既然試驗中沒有形成乾涉相長、干涉相消的點,那麼,(圖1)就不是相干波,而且,式(1-3)和式(1-4)這兩個公式是不能成立的。 
 三、以上推導過程的眾多貓膩

貓膩1,改動公式中的符號,這個公式還成立嗎?
    我們看楊氏在推導波長公式的時候,直接把波程差公式中的 波谷 (2k+1)λ/2形式換成了   (2k-1)λ/2  的形式,
          即使波程差公式四對的,可以套用,可是
          當公式:(2k+1)λ/2=r2-r1
      難道公式:(2k-1)λ/2=r2-r1也同樣成立?
         為什麼?這還是公式嗎?這是什麼論證方法啊?公式裏面隨便換加減號,公式依然成立?
貓膩2(圖2)中的S1PS2P是相干波??
     (圖2)中的的兩列波S1、S2 是相干波?是同方向的波 ?這不是睜眼說瞎話嗎?,這可以直接從圖中看出來,S1、S2的方向並不相同,如(圖2)所以,它們不是相干波。
貓膩3:當φ2=φ 1,相位差δ=
    上面摘錄的文字,是這樣說的“設法使公式(1-1)(1-2)中的φ2=φ 1,就有式(1-3)(1-4)”
       我們知道,當  相位相等 :         φ2=φ 1                         
                     則    相位差:           Δφ=φ2-φ 1=0
       把φ1=φ2和Δφ=0代入公式(1-1)和(1-2),就有
               Δφ=0=0-2π(r-r)/λ=2k π                       (k=0、±1、±2······)         加強           
                Δφ=0=0-2π(r-r)/λ =( 2k+1) π                (k=0、±1、±2······)         減弱
這樣   ,             0=2k π                    (k=0、±1、±2······)         加強
                         0=( 2k+1) π             (k=0、±1、±2······)         減弱
               當k=2,則
                0=4 π         ,      
                0=5 π           
          推導出:   0= π             多麼荒謬的結論。
       這個推論表明,公式(1-1)(1-2)不成立。所以,推導出的(1-3)(1-4)更不成立。
       為什麼不成立呢?因為這是個胡編亂造的公式。我們知道當φ2=φ 1的兩列相干波,是完全重合的,變成了一列波。它的波長、速度都不變,只是振動量的疊加,
          即:   y=y1+y2
貓膩4:什麼叫波程差?兩列波有幾個波程差??  
   如(圖2),因rr分別為兩波源到達觀察點P的距離,故差值“”為兩光波到達觀察點P所經過的路程之差,波動光學中常稱之為波程差。
     在(圖2)中,無論r和 r是直線還是曲線,rr都只有一個固定數值,所以 r-r
只有一個值,怎麼會有公式(1-2波程差等於零或者波長整數倍的空間各點,合振動的振幅最大之說?難道兩列波的波程差可以同時等於0λ?兩個固定的數值之差,還有無限多的值嗎?既然兩列波只有一個波程差,那麼波程差等於零或者波長整數倍的空間各點,又怎麼講? 
               波程差只有一個固定數值,我們假設波程差等於0,根據
      δ=r-r=kλ            (k=012······)加強
     δ=r-r=(2k+1)λ/2           (k=012······)減弱
    就有:    
    δ=0=r-r=kλ             加強
    δ=0=r-r=(2k+1)λ/2            減弱
       難道 :       
      δ=0=λ=2λ=3λ            
       δ=0=3/2λ=5/2λ
    多麼荒謬的結論。
        波程差只有一個數值,所以,(1-3)(1-4)都不成立。又如何用能夠用這公式,推導出光波的波長?
 貓膩5(圖2)中的S1P、S2P是兩列波??
              看(圖1),兩列波是從兩個波源發出的向四周擴散波紋,但是在(圖2),變成了兩道直線。波怎麼變成直線了呢?變成直線還是波嗎?我感覺這好像是由光線(直線)倒推出來的圖形,或者是為了光波做準備的圖形。
貓膩6,光憑什麼套用波程差公式?
     我們看光程差公式直接就用的波程差公式,所換的只是名詞,或者換個符號。
       波程差 ( δ) ——〉   光程差(Δ)
       波峰       ——〉       明條紋
       波谷       ——〉       暗條紋
(圖4)
 為什麼可以套用?難道
      光         =      機械波?
      波程差 ( δ) =  光程差(Δ)
      波峰       =      明條紋
       波谷      =      暗條紋
       是的,楊氏就是這個意思。
       很多人認為,光和機械波不是一回事,一個是宏觀一個是微觀,根本不能放在一起討論,但是,在面對楊氏直接套用波程差公式的時候,他們的思維是停止的,嘴巴是封閉的。他們只會學習,想方設法理解,不理解也要記憶,這就是他們的學習方式,呵呵,悲哀!
      楊氏用來求波長的光程差公式,直接就套用了波程差公式,憑什麼呢?光是波嗎? 在干涉試驗中,你觀察到波形圖了嗎?干涉條紋怎麼是波動性的體現呢?條紋如果是波動的體現,那麼條紋太多了。條紋在波動嗎? 
     為什麼楊氏說光是一種波,並套用了波程差公式呢?因為楊氏畫出了一個假的波形圖,這個波形圖在干涉試驗中你是觀察不到的,這完全是楊氏一個無中生有的造假。
        光的波形圖怎麼製造出來的呢?是楊氏根據螢幕上的光強大小繪製的統計圖,他根據光強(光子數量)多少把光強統計圖繪製成‘波’形,於是宣稱:光具有有‘波’動性,那麼,如果他繪製成‘三角’形,那麼,光是不是就具有‘角’動性了呢?我看干涉條紋的光強完全可以繪製成三角形,而且比繪製成波形更合適。問題是:繪製成什麼形狀,光就怎麼運動嗎?不是吧。把統計圖繪製成什麼形狀,和運動狀態完全無關。
      光波的波形圖和股票的走勢圖是一樣的,我們也說股市有波動,但是那個波動只是數字的波動,價格的波動,和運動狀態——機械波完全無關,怎麼可以套用機械波的公式呢?
       面對楊氏的無中生有、偷天換日的造假本領,某些人的眼睛是瞎的,腦子是死的,嘴巴是緊閉的。為什麼?因為他是權威唄!!但是,在面對推翻楊氏理論的時候,他們拼命找各種搭不上邊的理由、或者直接以辱罵、或者直接以楊氏的錯誤理論來反對別人對錯誤的糾正。楊氏的邏輯,就相當於‘沒有條件,創造條件也要.....’,這不是科學的手段。而某些維護者‘對於權威的不正確理論,拐彎抹角胡扯著的讓它正確’,這是典型的奴才思維的特性。
貓膩7,即使可以套用,怎麼套的出公式(1-5)(1-6)?
   即使可以套用,也只能套出
   Δ =r-r=kλ            (k=0±1±2······)      加強
     Δ=r-r=(2k+1)λ/2               (k=0±1±2······)       減弱
     楊氏推導波長就是用這兩個公式。
      套用,怎麼能夠套的出公式(1-5)(1-6)呢?不知道怎麼套出的?
      (1-5)(1-6)是求薄膜干涉的公式。
貓膩8,Δχ到底指什麼呢?λ>Δχ還是Δχ=λ?           
        按照楊氏的波形圖——干涉光強分佈圖,波峰=明條紋,波谷=暗條紋,那麼,光的波長指什麼?由下圖看出,波長指的是波峰波形圖中的曲線距離,+1和+2之間的曲線距離就是一個波長 
  “          (圖4)該圖摘自《工科物理教程》。該圖顯示:λ>Δχ  
     Δχ到底指什麼呢?由圖看出,指的是相鄰明紋中最亮的中心位置(如+1和+2之間)的距離。而相鄰兩暗紋(如+1‘和+2’)之間的距離,俗稱明紋寬度。這就是說:明紋雖然有寬度,但是各點強度並不一樣,只有中心位置最亮。 ”——《工科物理教程》242頁。從這段話中看出,Δχ是指+1和+2之間的直線距離,因為明條紋的寬度指的是直線, 
        因為兩點之間(+1和+2之間)直線最短,所以,從這個圖上看出,波長是大於明紋寬度的,因為明紋寬度是直線,而波長是波線——曲線。 很明顯,曲線大於直線,波長大於明紋寬度,即λ>Δχ。這樣的話,波長比明紋寬度還長,我們應該可以測量出楊氏的波長。
      如果λ>Δχ,那麼   Δχ=Dλ/d         中,   D>d      ,顯然,這是錯誤的。所以,   波長公式是錯誤的。  
       或者說:楊氏波長公式求出的波長,並不是楊氏波形圖中所示的波長,那麼,求出的波長指哪里的波長呢?這裏很明顯可以看出:楊氏的所謂波形圖是在偷換概念。 如果波長不在波形圖上,這個波形圖除了混淆視聽,達到造假的目的,還有什麼意義呢? 
貓膩9,可以用約等於嗎?
  為了使推理繼續,楊氏直接就Dtanθ≈Dsinθ   波長既然是微觀現象,可以用約等於嗎?因為角度小,波長也很小呀。
四、推理過程不對,所以波長公式不對,求出的波長更不對
          在這個推理的過程,從一開始的就錯了,一直錯到最後。公式(1-1)(1-2),(1-3)(1-4不對,如何再往後推導呢?推導出來也必定是錯誤的,所以,波長的公式(1-11)是錯誤的。
                                 Δχ=Dλ/d                              (1-11)
                    根據(1-11)求出的波長肯定也是錯誤的。
        總結,光波波長公式的推導過程:是一個智障型推導過程。而求出的波長是沒有經過檢驗的的東西,也根本不可能對。
            請繼續看《光,根本沒有波長(之二)》




                             摘自《揭開能量的神秘面紗》李青梅著
        作者聲明:任何國家、單位、個人,不得抄襲和翻印本書中觀點、文字及圖片,如需少量引用,須注明出處。用作教科書等商業用途及其它,須經作者書面同意,否則追究法律責任。

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