Способ иустройства для лабораторного определения анизотропии скорости света
устройства и Способ для лабораторного определения анизотропии скорости света
Введение
♦Вработе [1] приведен обзор способов и анизотропии и приборов скорости света, либо по-второму – определение эфирного ветра.
♦ Из рассмотренных способов самоё современным нужно считать опыт проф. Е. И. Штыркова [2], но он, но, основан на изучении распространения электромагнитных волн между геостационарным спутником и Землёй. Повторить таковой опыт для проверки выводов об анизотропии скорости света затруднительно.
♦Предлагаетсяспособ определения анизотропии распространения электромагнитных волн в условиях лаборатории.
♦Увлекательные идеи работы [3] послужили для авторастимулом для написания данной работы. Помимо этого из работы [3] была забрана последовательность вывода формул.
1. Описание метода
♦ Существо метода содержится в измерении разности фаз гармонического сигнала, появляющегося при параллельном прохождении его в средах с разными диэлектрическими особенностями (Рис.1).
Рис.1. Структурная схема метода
♦Излученный антенной А0 сигнал E0 генератора Г по двум параллельным каналам 1 и 2 принимается антеннами А1 и А2. Причем, сигнал E1 канала 1 распространяется в среде с коэффициентом преломления n = 1, асигнал E2 канала 2 распространяется в среде с коэффициентом преломления n1. Неспециализированная протяженность каналов – L. Оба сигнала E1 и E2 подаются на измеритель разности фаз, складывающийся из перемножителя П, интегратора И и индикатора Ф.
♦ Источник Г излучает сигнал в виде монохроматической электромагнитной волны в обоих каналах
E0 = E0а sin ω t.
♦Электрические сигналы на выходе антенн A1 иA2 возможно записать в виде
E1 = E1а sinω(t – L/C); E2 = E2а sinω(t – nL/C); (1)
♦ Фазу принимаемого сигнала определяют члены
β1 =ωL/C;β2 =ωnL/C. (2)
♦ Исследуем поведениеразности фаз
Δβ= (β2 — β1)(3)
в движущейся со скоростью V относительно эфира совокупности (Рис.2).
Рис.2.Перемещение твёрдого основания с излучателем А и приемниками В с хорошей точки зрения
♦На базе Рис.2 возможно записать
AC = L cosα ;AG = L cosα+ VΔ t;EG = L sinα ; (4)
где,Δt — время, прохождения луча от источника к приемнику.
♦ Откуда, протяженность пути света составит
AE = √ (AG2+ EG2) = L √(1 + 2γ cosα+ γ2), (5)
где, γ = V Δt/L.
♦При малых углах α можнозаписать (5) в виде
AE = L + VΔ t cosα(6)
♦ Что дает
Δt = L/C(1 + V cosα /C)
♦ Для канала 1
Δt1 = AE/C = L/C (1+ V cosα /C). (7)
♦ Для канала 2
Δt2 = AE/C = nL/C(1 + Vn cosα /C). (8)
♦ Домножив (7) и (8) на ω, находим β1 и β2, а после этого и разность фаз
Δβ= (β2 — β1) = ωL [(n — 1) + V/C (n2 – 1) cosα ]/C . (9)
♦ Из (9) направляться, что, что эффект смещения фазы приема двух сигналов зависит от первой степени отношения v/c ипри совпадении направления перемещения прибора с его осью ( α = 0) делается большим.
2.Конструкция установки
♦ Устройство смонтировано на неспециализированном поворотном диэлектрическом столе (Рис.3). Электромагнитные волны подаются по направляющим линиям 1 и 2, причем в канале 2линия помещена в диэлектрическую среду (фторопласт).
Рис.3. Конструкция поворотного стола
1 – излучатель савтономным источником питания; 2 – измеритель разности фаз савтономным источником питания; 3 – стол; 4 – подвес
♦Для обеспечения режима работы перемножителя на большой скорости трансформации монохроматического сигнала его период T и протяженность распространения L сигналов должны быть связаны соотношением
L =CT/n. (10)
♦ Неспециализированная нестабильность измерения фазы должна быть не хуже сотой процента.
♦ Потому, что поворот установки на 360 градусов, как целого, происходит за 2…3 секунды, то температурные и временные дрейфы параметров (геометрических и электрических) смогут быть малыми.
♦ Калибруется устройство без диэлектрика в канале 2 по нулевому значению разности фаз при любом угле поворота.
♦ Установка допускает её перенос, а это значит, что особого помещения без железных конструкций — не потребуется и опыт возможно совершить на открытом пространстве.
3.Ориентировочные параметры установки
1.Частота сигнала на данный момент ~ 200 МГц.
2.Мощность, развиваемая генератором Г ~ 10…20Вт.
3.Волновое сопротивление каналов 50 Ом.
4.Действенная шумовая полоса около 2 Гц.
5. Размеры 2,5 ? 2,5 ? 2,5 м.
4. Оптический однонаправленный интерферометр
♦ Для получения нужной чувствительности представленный выше способтребует проводить измерения на мощностях и высоких частотах гармонического сигнала. Помимо этого, измерения разности фаз проходят в условиях значительных помех и шумов.
♦ Размеры установки также велики для её вращенияи перемещения.
♦ Полученные автором результаты электронной обработки сигналов для измерения малых разностей фаз не разрешили до тех пор пока достигнуть нужного разрешения.
♦Достигнутое на данный момент разрешение составило всего 10 км/сек.
♦Отмеченные выше недочёты выяснили второе техническое ответ, основанное так же на прохождении гармоническогосигнала сред с различным n.
♦ В качестве монохроматического сигнала направляться применить излучение лазера, а в качестве среды распространения его света — кристалл с духлучевым преломлением (Рис.4).
Рис.4.Оптический однонаправленный интерферометр; 1 — кристалл с двухлучевым преломлением; 2 — собирающая линза либо зеркало для одного из лучей; Л — лазер; ФЭ — фотоэлемент; И — индикатор
♦ Есликристалл с духлучевым преломлением просвечивать монохроматическим лазером, то фазовый сдвиг на выходе обычного и неординарного лучей составит
??= (?2 — ?1) = ?L [(n22 — n12) + V/C (n23 – n13) cos? ]/Csinθ,(11)
где n2 и n1 – коэффициенты преломления света, к примеру, исландского шпата; θ — угол падения луча лазера на кристалл.
♦ На частотах видимого участка спектра с ? = 2 πf = 6,28 *6 1014Гц (красный лазер),при L = 3см для исландского шпата(n2= 1,658n1 = 1,486) и ? = 0°, θ = 10°,сдвиг фаз будет определятся соотношением
?? ≈ 1,2 106 + 2,8 106 V/C.
♦ На выходе кристалла лучи направляются на экран для создания интерференционной картины. В случае если имеет место анизотропия скорости света, то эта картина обязана изменяться при трансформации положения установки в пространстве.
1. Дорошев В.П. Экспериментальное утверждение эфира http://zhurnal.lib.ru/editors/d/doroshew/eksperiment.shtml
2.Е. И. Штырков ИЗМЕРЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ДВИЖЕНИЯ СИСТЕМЫ и ПАРАМЕТРОВ ЗЕМЛИ. ВЕСТНИК КРАУНЦ. СЕРИЯ НАУКИ О ЗЕМЛЕ.
2005. №2. ВЫПУСК № 6
