4.实验:用卡文迪许扭秤测量电磁波对物体的引力作用

组成物体的分子、原子、质子、电子在同一环境条件下各自有着不同的吸收光谱和发射光谱,每一种粒子在一定条件下都可以将粒子的动能传递给易子气,产生与之能量相等的一定频率的发射光波,发射光波随着传播距离的增大波面变宽,光强变弱。同样,和这一发射光波频率相同的大量光波连续地作用于已失去动能的粒子,经过多次作用,已失去动能的粒子不断吸收电磁波中易子的能量,一直到恢复原有动能,这就是为什么光电效应实验中吸收光波会有弛豫时间的原因。宇宙间根本就不存在什么光子,光压公式也是错误的,下面我们用实验来证明。



4.1. 主要仪器:真空罐、真空分子泵、卡文迪许扭秤、激光手电筒、变压器、电压表、电流表、白板、激光测距仪。图9是实验现场。

4.2. 实验原理:



9实验现场




10 用卡文迪许扭秤测量电波 的作用力工作原理图


如图10所示,一根钢丝悬挂在真空罐的顶部,钢丝的下端悬挂一丁字架,两个被照射物体安装在丁字架横杆的两端,用一个蓝色激光手电筒做光源,蓝色激光波长460nm,光源发出的光照射在其中一个被照射物体上。丁字架的竖杆上安装一小镜子,用另一个绿色激光手电筒作为光源,让光束投射到丁字架垂直杆上的小镜子上面,然后反射到远处的白板上面,根据光点的移动方向判断被照射物体所受到的作用力是吸引力还是排斥力,再根据光点移动距离的大小判断力的大小。实验证明,悬丝的扭转常数k随着丁字架横杆两端安装的物体质量的减小而缓慢变大,在这里近似地认为k是不变的衡量,当两个小铅球安装在丁字架横杆的两端时,小铅球的质量是,扭秤臂长,扭秤摆动周期,悬丝的扭转常数,作用于被照射物体上力的大小,公式中的S是光点的移动距离,L是丁字架竖杆上的小镜子到白板的距离。

4.3.注意事项:

4.3.1. 保证扭秤有高度的灵敏度,本实验用的钢丝为直径0.1mm,长度为72cm

4.3.2. 扭秤要被放在真空罐中,真空度达到,避免被照射物体温度变化,引起空气扰动,对扭秤产生影响,残留气体压强在以上时,影响很大,会产生相反的实验结果,残留气体压强在1Pa以下时,没有明显的影响。

4.3.3. 照射源被放置在真空管的外面,避免电路设备对扭秤产生影响。

4.3.4. 我们以扭秤停止摆动时光点在白板上的位置作为中心点,然而这一中心点在一天24小时里是不断变化的,(就像海水的潮起潮落),所以当我们给扭秤施加力的作用时,只能根据某一时刻的中心点到光点在白板上往返摆动时的平衡点的距离来判断作用力的大小。

4.3.5. 扭秤对光和温度非常敏感,实验场地要选择背光和温度变化不大的环境。

4.4.实验过程



11 被照射物体为铜块


4.4.1. 当被照射物体为铜块时,如图11所示,让蓝色激光源(波长460nm)光线投射到被照射物体上,光源电压4.738V,电流0.376A,光点向排斥方向移动距离,如图12所示,排斥力牛顿。



12 光点向排斥方向移动14cm


4.4.2. 当被照射物体为304不锈钢块时,让蓝色激光源(波长460nm)光线投射到被照射物体上,光源与被照射物体的距离是1.094m,用变压器调节光源功率,当光源电压4.718V,电流0.360A,光点向吸引方向移动距离,如图13所示,丁字架竖杆上的小镜子到白板的距离,扭秤臂长,悬丝的扭转常数,引力

4.4.3. 当被照射物体为2mm厚的透明玻璃时,让蓝色激光源(波长460nm)光线投射到被照射物体上,光源电压4.716V,电流0.368A,光向吸引方向移动距离S≈1cm,,引力

4.4.4. 当被照射物体为4mm厚的小玻璃镜子时,让蓝色激光源(波长460nm)光线投射到被照射物体上,光源电压4.737V,电流0.354A,光点向排斥方向移动距离,,排斥力

4.4.5. 当空心大铜球的温度高于环境温度时,空心大铜球对扭秤上的小铜球产生引力作用,当空心大铜球的温度低于环境温度时,空心大铜球对扭秤上的小铜球产生斥力作用

4.5.实验总结

上述四个小实验证明俄国物理学家列别捷夫所做的光压实验是不完整的,他只看到了光对物体产生排斥的一面,而没有看到光对物体吸引的一面,光压公式ρ=S/c5认为当光垂直照射于完全吸收的物体上,表面所受光压即等于ρ,当光垂直照射于一个完全反射面时,光压等于。光压公式的理论依据是麦克斯韦经典电磁理论和光子的粒子性。上面的第二个实验和第三个实验证明蓝光对不锈钢物体和透明玻璃有引力作用,第一个实验和第四个实验证明光垂直照射于吸收能力较强的物体上产生的压力大于光垂直照射于一个反射能力较强的物体(小镜子)上产生的压力,尽管光源功率一样,光源到被照射物体的距离一样,根据光压公式和光子具有动量的理论,当光源垂直照射于小镜子上时,小镜子应该获得双倍的光压,但是实际的实验结果并不是这样。第五个实验证明热辐射对物体有引力作用,对于某一种物体,只有某些特定频率的电磁波对其产生排斥作用,而其它频率的电磁波都会对其产生引力作用。以上五个实验证明光压公式只是理论推导出来的,没有完整实验证明的错误公式;同时也证明了光子是不存在的。

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