3、光行差效应的解释
相位差光程差关系
相位差光程差关系
关系为：2π/波长*光程差=相位差。
波程差是指两列波传播到某一质点的路程之差。
在波的干涉中，当两波源的相位差为0时，若某质点波程差为整数倍的波长，则该质点为
振动被加强的点；若某质点波程差为(n+1/2)倍波长，则该质点为振动被减弱的点。
二者的区别主要有以下几点：
1、第一点、意思相同：
相位差是两个作周期变化的物理量的相之间的差值。
光程差顾名思义，即为两束光光
程之差。
2、第2点、计算方法相同：
相位差的计算方法为设第一个正弦量的初相为 j01，第二个正弦量的初相为 j02，则
这两个正弦量的相位差为j12 = j01 - j02。
光程高的计算方法为：l=n1s1-n2s2=c(s1/v1-s2/v2).其中，c为真空中的光速，v为
光在介质中的传播速度。
3、第3点、用途不同：
光程高做为光学中的基础量，在几何光学和波动光学中光的干预、绕射及双折射效应
等的推论过程中都具备关键意义和应用领域。
费马原理是几何光学最基础的公理，光在同一介质中沿直线传播，光的反射定律及光
的折射定律等基本规律都是通过费马原理推导出的。
其揭示了光的传播路径与光程的关系。
相位差就是用作晶体管放大器基极上的交流电压和从集电极输入的交流电压里。
光行差新解释
光行差新解释传统的光行差的解释与光速不变原理显然是矛盾的，也就是说相对论对光行差现象没有作出合理的解释。
在传统的光行差解释中，光速是可以合成的，与普通的速度并没有本质的区别，而光速不变是爱因斯坦创立相对论的基石，没有了个基石，则相对论这座大厦就会坍塌。
迈莫实验显然是光速不变的例子，光行差显然是光速可变的例子，光速到底可不可变？科学处于两难选择的处境中，科学界违背科学精神，采取了含糊其辞的做法，分区对待，表面上仍坚守光速不变的信条，在遇到诸如光行差这类光速不变所难以解释的现象时，却偷偷摸摸地采用和无奈地容忍光速可变来解释。
笔者认真解析了光行差现象，化解了光速可变与不变看似不可调和的矛盾，合理解释了光行差现象。
要合理解释光行差现象，必须恢复以太，没有以太就不能合理解释光行差现象。
笔者对光行差新解释的主要精神来自于第8章《光速的变与不变》，新解释只是该章精神的具体应用。
笔者认为，光行差是光在传播中，由于其介质---以太的密度变化而发生折射所产生的现象。
在“光速变与不变”中，我们阐述了以太密度随同引力强度同步变化的思想。
以太阳为例，离太阳越远，太阳的引力强度越小，太阳产生的以太密度变得越稀。
反之，离太阳越近，太阳的引力强度越大，太阳产生的以太密度变得越稠。
也就是说，从孤立的天体系统的角度来考察，以太密度是逐渐变化的。
把系统孤立隔离起来，不考虑系统外其它因素的影响，只考虑所考察系统的自身作用，这在科学研究中是常用的和行之有效的方法。
下面我们来考察太阳对遥远星光光行差的影响。
一光子从地球发射到无穷远处，根据能量转化与守恒定律，势能增加，光速就要减小，假如地球处的光速（d C ）为299792458/m s ，光到达无穷远处时的光速（w C ）为：2222r r d w r wGM GM C C R R -=- 式中，r M ：太阳质量（301.98910kg ⨯）；r R ：日地距离（111.49610m ⨯）；w R ：太阳到无穷远处（星）的距离（w R →∞），也就是说2r wGM R 项可作“0”处理。
光行差原理
光行差原理
光行差原理是光线在从一种介质传播到另一种介质时发生折射的现象。
当光线传播到光密度不均匀的介质中时，光线的传播速度会因为介质的光密度的不同而发生改变，从而导致光线的传播方向发生偏转。
光行差原理可以用以下方式来解释：当一束光线从一个光密度较小的介质传播到一个光密度较大的介质中时，光线会向远离法线的方向偏转。
反之，如果光线从一个光密度较大的介质传播到一个光密度较小的介质中时，光线会向靠近法线的方向偏转。
这个偏转的角度称为光行差角。
光行差角的大小可以用以下公式计算：光行差角 = 微小角（弧度）= 光线偏转距离 / 距离物体的距离
光行差原理在天文学中有着重要的应用。
当地球绕太阳公转时，观测地面上的天体会受到光的行差影响。
这种行差可以用来测量地球与其他天体之间的角距离，从而确定天体的距离和位置。
光行差原理还可以用于测量大气中的气体浓度。
当光线传播过程中穿过气体时，气体的折射率会因为浓度的不同而发生变化，导致光线的行差角发生变化。
通过测量光线的行差角，可以推导出气体的浓度。
光行差原理是光线在介质传播过程中由于光密度不均匀所导致的光线偏转现象。
它在天文学和气体浓度测量中有着重要的应用。
地球概论——地球的公转
β``=1/D或D=1/ β``
图3-17 恒星年视差与恒星距离
恒星愈远，其年视差愈小。 若年视差以角秒为单位，距离 以秒差距为单位，则二者互为 倒数。
观测者
最先测定的恒星的周年视差
测定恒星 测定年 所得数 现代测定 观测地点
代
值
值
白塞耳 （德）
享德逊 （英）
天鹅座61 1838 0.314″ 0.30″
视差位移：由于观测者的位 移，使目标方向发生改变的 现象称视差位移。
背景 α
周年视差： 地球的公 转以一年 为周期， 恒星视差 位移也以 一年为周 期，称为 周年视差。
图3-15 恒星周年视差椭圆
图3-16 恒星年 视差的大小
当日地连线垂直于 星地连线时，同一 恒星的视察位移达 极大，被称为该恒
半人马座α 1839
topp-m-63.htm
0.98 ″
0.76 ″
加里宁格勒 好望角
斯特鲁维 天琴座α 1839 （俄）
0.261 ″ 0.124 ″
塔尔多
（二）、 光行差（1725年布拉德雷发现）
光行差是地球轨道速度对于光速的影响。地球向 某一恒星接近，在相互关系上，也可以看作该恒 星向地球接近。
回归年：以春分点为参考点，每年西移50 ，小 于恒星年，365.2422日
近点年：以近日点为参考点，每年东移11 ，大 于恒星年，365.2596日
交点年：以黄白交点为参考点，每年西移20 ， 小于恒星年， 346.6200日
365.2564日 365.2422日 365.2596日 346.6200日 图3-24 四种年的比较
星的年视差。
1天文单位：日地平均距离 1光年：光1年走过的距离 1秒差距：周年视差为1角秒的恒星到太阳的距离
研究光速与光源关系的光行差实验
研究光速与光源关系的光行差实验引言：物理学中，光行差（Aberration of light）是指光线通过光密介质和光疏介质边界时所产生的一种效应。
光行差实验是一种重要的实验方法，用以研究光的性质和光传播的规律。
本文将从物理定律、实验准备、实验过程及实验应用等多个专业性角度详细阐述研究光速与光源关系的光行差实验。
一、物理定律：1. 光速：光速在真空中的数值为299,792,458米/秒（m/s），在介质中会有所减小。
2. 光行差：光行差是光线通过光密介质和光疏介质的边界时所产生的一种效应，表现为观察者在测量光源位置时所引起的位置偏差。
3. 斯涅尔定律：斯涅尔定律描述了光线通过不同密度介质界面时的折射规律，即入射角和折射角满足斯涅尔定律的关系式：n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2) ，其中 n1 和 n2 分别表示两种介质的折射率。
二、实验准备：1. 实验器材：(1) 光源：一种稳定的光源（如激光或白炽灯）；(2) 望远镜：包括准直镜和目镜，用于观察天空中的星体；(3) 支架：用于固定望远镜和光源，并能够调整望远镜的位置和角度；(4) 反射镜：用于改变光线的传播方向。
2. 实验环境：(1) 实验应在光线良好的室外环境中进行，以减少人造光源对实验结果的影响；(2) 实验时应尽量避免大气湍流及其他光学散射现象的干扰；(3) 实验时间最好选择在夜晚，以减少地球运动对实验结果的影响。
三、实验过程：1. 当光线从光速较快的介质到光速较慢的介质中传播时，发生折射，即光线的传播方向发生改变。
根据斯涅尔定律，入射角、折射角和两种介质的折射率之间存在一定的关系。
2. 首先，将准直镜和目镜安装在支架上，并根据观测需要，调整望远镜的方向和角度。
3. 在地面上选择一个恒星作为目标，并对其位置进行准确记录。
4. 将光源放置在望远镜的侧面，以确保星体和光源处于望远镜的同一平面上。
5. 在实验过程中，观察者通过望远镜目镜观察指定的星体。
卫星飞行秘密-第13章
第13章木星的卫星蚀人们常常把天文学单纯理解为把已有的物理定律用以解释观测到的天文现象。
其实，由于天体所处的各种奇特状态提供了大量地面上无法实现的物理状态，因此，大量的天文观测结果实际上为建立新的物理定律提供了观测事实，如牛顿的万有引力公式的建立就是依据的开普勒关于行星运动的三定律。
与相对论的建立有关的光行差现象也是首先在天文观测中发现的。
现代物理学中的一个重要常数，也是在1676年，由法国天文学家罗默从对木卫一的观测中得到的。
从对光传播所作的一切观测中知道，光速是十分巨大的.伽里略试图用灯光信号来测量这个速度,但没有成功，因为光通过地面上的距离只用极短的时间。
因此要想成功地进行这种测量，只有利用天文空间中天体之间的巨大距离。
每当卫星进入木星的影子里时，就发生卫星食。
如果木星上有一个观测者，他认为每隔一段时间t，就出现一次卫星食，t等于卫星绕木星转一圈的时间。
如果L为木星到地球的距离，那么，这个信号要经过一段时间L/c后才能到达地球。
如果令1表示在卫星转一圈的时间里距离L的改变量，那么在地球上的观测者看来，每相邻两次卫星食之间的时间间隔就稍有不同，而为t+1/c.因此从地球上看到的卫星食周期就要比从木星上看到的真正周期长些或短些，这要看距离L是增加还是减小而定，从地球上观测时，卫星转n圈所需的时间等于tn=Nt+1n/C上式中In是在卫星转n圈的时间里距离L的总改变量。
这里有两个未知量t和c，它们可以根据两个适当选择的观测来确定。
首先，地球和木星之间的距离L经过一定时间tn。
后又相距同样远。
我们可以估计一下这个时间间隔tn。
内发生的卫星食数N。
因木星运动得比较慢，所以可以近似认为仅取决于地球的轨道位置，故可把tn。
取为地球绕太阳公转一圈所需的时间,即一年。
由此可求出t。
其次，我们从地球和木星相距最近时的那个位置开始，数一下半年时间内发生卫星食的数目N'，此时l'N等于地球的公转轨道直径(即1个天文单位约3×108公里)。
干涉的光程差公式
干涉的光程差公式好的，以下是为您生成的关于“干涉的光程差公式”的文章：在我们探索光的奇妙世界时，干涉现象就像是一场精彩的魔术表演。
而在这场表演中，光程差公式就如同魔术师手中的魔杖，掌控着一切的精彩与神奇。
咱们先来说说啥是光程差。
简单来讲，光程差就是两束光在传播过程中所经历的路程差与介质折射率的乘积。
这听起来有点复杂，别急，让我给您慢慢解释。
比如说，有两束光，一束在空气中跑，另一束在水里游。
空气和水对光的传播速度影响可不一样，这就导致它们到达同一个地方的时间可能有差别。
而这个差别，就可以用光程差来描述。
那光程差公式到底是啥呢？一般来说，光程差公式可以表示为ΔL = (n₂ - n₁)d 。
这里的 n₁和 n₂分别是两束光所在介质的折射率，d 则是它们传播的路程差。
还记得我读高中的时候，物理老师为了让我们搞清楚这个概念，给我们做了一个特别有趣的实验。
那是一个阳光明媚的下午，物理课上大家都有点昏昏欲睡。
老师神秘兮兮地拿出了一套激光设备和一些玻璃砖、水槽之类的东西。
他先让一束激光直接穿过空气，打在墙上形成一个亮点。
然后，他又让另一束激光穿过一个装满水的水槽，再打在墙上。
这时候，墙上出现了两个亮点。
老师问我们：“大家猜猜这两个亮点为什么位置不一样？”同学们一下子来了精神，七嘴八舌地讨论起来。
老师笑着说：“这就是光程差在作祟啦！”接着，他就开始给我们详细讲解光程差的概念和公式。
他一边讲，一边在黑板上画图，还不停地用手中的激光笔比划着。
那个场景，我到现在都还记得清清楚楚。
光程差公式在实际生活中的应用可不少呢！比如说在光学仪器中，像显微镜、望远镜，要想看得更清楚、更精准，就得靠光程差公式来帮忙调整光路。
还有在干涉实验中，通过控制光程差，我们可以得到漂亮的干涉条纹，从而研究光的特性。
再比如说，在通信领域，光纤通信中也会用到光程差的概念。
为了保证信号的稳定和准确传输，工程师们需要精心计算光在光纤中的光程差。
总之，光程差公式虽然看起来有点复杂，但只要我们用心去理解，就能发现它在解释光的世界中有着至关重要的作用。
机电一体化名词解释
一、名词解释1.测量：是人们借助于专门的设备，通过一定的方法对被测对象收集信息，取得数据概念的过程。
2 灵敏度：指在稳态下，输出的变化量ΔY与输入的变化量ΔX的比值。
即为传感器灵敏度。
S=dy/dx=ΔY/ΔX3.压电效应：某些电介质，当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时，内部就会产生极化现象，同时在它的两个表面上将产生符号相反的电荷。
当外力去掉后，它又重新恢复到不带电的状态，这种现象被称为压电效应。
4.动态误差：动态误差在被测量随时间变化过程中进行测量时所产生的附加误差称为动态误差。
5.传感器：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量的测量装置6.线性度：所谓传感器的线性度就是其输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度。
又称为非线性误差。
7．伺服控制系统：一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。
8、三相六拍通电方式：如果步进电动机通电循环的各拍中交替出现单、双相通电状态，这种通电方式称为单双相轮流通电方式。
如A→AB→B→BC→C→CA→…9.系统精度：指输出量复现输入信号要求的精确程度。
10.机电一体化：机电一体化--从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，以实现整个系统最佳化的一门新科学技术。
11.自动控制：自动控制—由控制装置自动进行操作的控制。
12.开环控制系统：开环控制系统—无反馈的控制系统。
13.逆变器：逆变器—把固定的直流电变成固定或可调的交流电的DC/AC变流器。
14. PWM：PWM—通过调节脉冲的宽度改变负载电压平均值的脉宽调制斩波器。
15、柔性制造系统：柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化16、静态设计：是指依据系统的功能要求，通过研究制定出机械系统的初步设计方案。
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3、光行差效应的解释
(1) 光行差效应提出
1725年，英国天文学家布莱德雷发现了恒星的"光行差"现象，以意外的方式证实了罗麦的理论。
刚开始时，他无法解释这一现象，直到1728年，他在坐船时受到风向与船航向的相对关系的启发，认识到光的传播速度与地球公转共同引起了"光行差"的现象。
他用地球公转的速度与光速的比例估算出了太阳光到达地球需要8分13秒。
这个数值较罗麦法测定的要精确一些。
菜德雷测定值证明了罗麦有关光速有限性的说法。
光速的测定，成了十七世纪以来所展开的关于光的本性的争论的重要依据。
但是，由于受当时实验环境的局限，科学家们只能以天文方法测定光在真空中的传播速度，还不能解决光受传播介质影响的问题，所以关于这一问题的争论始终悬而未决。
在地球上用望远镜观测遥远的任意一颗恒星，发现在地球轨道的不同位置上，我们用以观察的望远镜方向在一年内有周期性的变化。
v
图 假如星光射来的方向固定，如图1所示，则当地球在位置a 时，望远镜需朝下偏一个角度α’； 当地球在位置b 时，望远镜需朝上偏一个角度α。
如果a 、b 位置使星光与望远镜方向组成的平面都与地球轨道平面垂直，则α=α’。
在一般位置上，α角的大小要变化。
这在观测上表现为一颗恒星一年内在天球上画出一个很小的椭圆形轨迹，这就是光行差现象。
图2
如图2所示，设恒星发出的光以速度c 垂直与地球的轨道平面，则望远镜必须倾斜一个α角，以保证进入望远镜筒口的光经过t ∆时间后到达筒底，被我们的眼睛看到，而不至于被筒壁挡掉。
从图上可以看出：c
v
t c t v tg =∆∆=
α,在实际观测中，这个最大的α角约等于10-4
弧度，刚好等于地球绕太阳的轨道运动速度除以光速。
2、实验结果
科学家们认为“以太”和绝对空间参考系是对应的，光相对“以太”的速度是恒定的c 。
所以人们不得不接受这样的图画：太阳系就是对应于以太静止的参考系，地球在这个以太海洋中以30公里/秒的速度运动，完全没有带动以太。
光行差现象首先由J.Bradley 于1727年报道的。
如图：[布喇德雷光行差现象](1728) a)地球相对与该恒星静止。
b)地球相对与该恒星与恒速率运动。
C)太阳相对于以太是静止的
布喇德雷对天龙座γ星进行了一年的观测得到的结论是：以太相对于恒星静止。
或者说：以太完全不被地球所拖拽。
麦克尔逊—莫雷实验各次结果
摘自Rev.Mod.phys.27167(1995)
3、Einstein 对于光行差现象的解释
Einstein 在《相对论的意义》中写道：“没有别的理论曾经满意地解释光行差的事实”。
这就是说，光行差的解释，是带有检验性质的。
[英]W 。
G 。
V 。
罗瑟在《相对论导论》中，
用洛伦兹变换（1-v 2/c 2）1/2
得出光行差：ααsin 1c v -=∆ 六个月后，ααsin 1c
v
=
∆ 本文采用类似罗瑟方法将（1+v 2/c 2）1/2
处理得到光行差：ααsin 2c
v -=∆ ------（5） , 六
个月后 ααsin 2c
v
=
∆ ------（6）, 当恒星处在头顶上时，090=α ， 410-=∆α 弧度 =20。
5z 弧秒，这与天体测量数据相符合。
1958 年，有人改进了迈克耳孙-莫雷实验，得到了“以太风”小于地球轨道速度的1／1000 的结论。
后来利用穆斯堡尔效应，测得“以
太风”的速度为1.6±2.8 米/ 秒，远远小于期望值(30 公里／秒)。
这既是对狭义相对论的验证，也证明根本不存在19 世纪的作为电磁场载体的以太。