Excalibur! 小小泡泡飘飘
构造一个等腰三角形,两个底角都是直角~
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聊一聊惠更斯原理的缺陷 惠更斯原理,简单来说就是波面上的任何一点都可以作为子波源。 我之前对惠更斯原理没有什么兴趣。我喜欢把最小作用量原理作为第一原理。看了一圈,感觉并没有比最小作用量原理更优越。解释反射是一样的,解释折射也要假设波在介质的传播速度不同。最重要的一点,惠更斯原理有不少解释不了的缺陷。如图,解释反射时,子波源是作为点波源是向四周辐射的,也就是这些波会向后传播,也就是我画箭头的位置。 也就是说,当你向前发射一束激光时,依据惠更斯原理,激光同时会向后传播。这显然是不符合事实的。在没有反射和散射的情况下,你是看不到向前发射的激光。 另一个问题就是,球面波强度衰减是很快的,如果每个波面都看作一列球面波源,那么波前区域的衰减就会很快,传播不了很远。实际上激光可以传播很远。 在最小作用量原理中,就不会出现这些问题。 关于介质中光速变慢导致折射的问题,我猜测并不是光速变慢了,而是介质内部电子在电磁波影响下发生偏移,产生的内电场与外部电磁波的电磁场叠加,使得整体波方程发生变化。所以如果给介质外加电场,那么它的折射率会改变,甚至可能发生双折射现象。那么我查阅了一下资料,确实有这个现象,叫做“电光效应”。
惯性系下各世界线轨迹和匀四加速系下世界线轨迹 时空图:横轴为空间x,纵轴为时间t。 含义为一个匀四加速飞船(红线)在τ=0时刻放出一个无动力探测器(绿线)并同时向前且向后发射两束光(黄线) 图一以无动力探测器为参考系 图二以匀四加速飞船为参考系 计算如下 对于四加速有A²=(A¹)²-(A⁰)² 即(d²x/dτ²)²-(cd²t/dτ²)²=A² 匀四加速即A=常数 然后有四速v²=(v⁰)²-(v¹)² (cdt/dτ)²-(dx/dτ)²=c² 根据双曲线性质令 dt/dτ=coshη,(1/c)•dx/dτ=sinhη 带入四加速方程 d²x/dτ²=c[d(sinhη)/dη]dη/dτ =c(coshη)dη/dτ cd²t/dτ²=[d(coshη)/dη]dη/dτ =c(sinhη)dη/dτ 得到(dη/dτ)²=w²/c² 取半支dη/dτ=w/c η=w/c•τ+const 设质点初始相对静止,则有 d²x/dτ²=dU¹/dτ=A•cosh(A/c•τ)=A (τ初始为0,U¹是四速的空间分量=γv) 由上面得到微分方程 dt=cosh(A/c•τ)dτ dx=c•sinh(A/c•τ)dτ 积分得到 ct=(c²/A)sinh(A/c•τ) x=(c²/A)cosh(A/c•τ) 消参得到x²-(ct)²=c⁴/A²,匀四加速物体运动方程 x=c²/A惯性系运动方程 x-c²/A=ct向前光运动方程 -x-c²/A=ct向后光 令c²/A=X,A/c•τ=T,变换到四加速物体的视角, ct=Xsinh(T) x=Xcosh(T) →T=arctanh(ct/x) X=√[x²-(ct)²] x=c²/A 带入 T=arctanh(At/c) X=c√[(c/A)²-t²] 消参X=(c²/A)√[1-(tanhT)²]惯性系 x-c²/A=ct带入 T=arctanh[t/(c/A+t)] =arctanh[1-(c/A)/(c/A+t)] [(c/A)/(1-tanhT)]-(c/A)=t X=c√(c²/A²+2ct/A) 消参X=(c²/A)√[2/(1-tanhT)-1]向前光 -x-c²/A=ct带入消参 X=(c²/A)√[2/(tanhT+1)-1]向后光
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