第410節(jié)
“駐波相消的兩點(diǎn)間距離是是半波長(zhǎng),也就是nλ/2,那么如此計(jì)算,電磁波的波長(zhǎng)就是……” “6.5x10^-7m?” 徐云點(diǎn)了點(diǎn)頭。 光電效應(yīng)的主要譜線其實(shí)有兩條,一是6.5x10-7m,另一條則是4.8x10-7m。 這些尺度在經(jīng)過駐波的放大后,很輕松就能在宏觀世界中測(cè)量出來。 換而言之…… 徐云真的‘捕捉’到了電磁波! 看著紙上的數(shù)值,又看了眼手中的檢波器。 法拉第在震撼嘆服的同時(shí),心中也不由有些唏噓頹廢: 雖然早已知道無法與肥魚先生相比,但他無論如何也沒料到,自己與肥魚先生的差距竟然會(huì)如此之大…… 這個(gè)肥魚先生隨手設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),恐怕就足夠現(xiàn)場(chǎng)眾人回味一生了。 更別提按照徐云的說法。 這還只是肥魚先生設(shè)計(jì)出的實(shí)驗(yàn)之一呢。 不愧是能和牛頓爵士并列的人物啊…… 總而言之。 事情到了這一步,接下來的事情就很簡(jiǎn)單了。 這年頭赫茲還沒有提出頻率單位……也就是赫茲的概念。 但頻譜這玩意兒早在小牛時(shí)期就被發(fā)明出來了,只是定義上還是比較靠近‘周期’而已。 徐云設(shè)計(jì)的這個(gè)發(fā)生器相當(dāng)與一個(gè)震蕩偶極子,在發(fā)生期間會(huì)激起高頻的震蕩,感應(yīng)線圈則會(huì)以每秒10-100的頻率進(jìn)行充電,產(chǎn)生的是一種阻尼震蕩圖。(我再試試能不能放到本章說,現(xiàn)在本章說的審核有點(diǎn)無語) 知道匝數(shù)和功率,周期計(jì)算起來也就很簡(jiǎn)單了。 因此很快。 波長(zhǎng)與震蕩周期兩個(gè)數(shù)值,同時(shí)擺到了法拉第等人的面前。 法拉第凝視數(shù)值許久,最后拿起筆,開始了計(jì)算。 電磁波的頻率和波源振蕩頻率相同,波長(zhǎng)則和介質(zhì)的折射率有關(guān)。 空氣中的折射率雖然和真空不太一樣,但對(duì)于1850年的眾人來說,這個(gè)誤差基本上可以忽略。 唰唰唰—— 法拉第的筆尖沉穩(wěn)而迅速的在紙上劃過。 數(shù)學(xué)不算很好的他面對(duì)眼下這種計(jì)算量,多多少少都會(huì)有些感到吃力。 幾分鐘后。 法拉第終于算好了最后一位數(shù)字。 就在他準(zhǔn)備輕舒一口氣之際,眉頭下意識(shí)的又是一皺。 不知為何。 他總覺得紙上的這個(gè)數(shù)字,似乎有些熟悉? 眼見法拉第的表情有些遲疑,一旁的小麥有些忍不住了,這位對(duì)于知識(shí)的求知欲甚至堪比小牛來著。 只見他虎頭虎腦的湊上前看了幾眼,忽然輕咦一聲: “2.97969x10^8m/s,這不是……” “光速嗎?!” …… 第260章 電磁波是光? 電磁波的速度與光速近似。 隨著小麥這句話的說出。 法拉第頓時(shí)為之一愣,旋即恍然的朝額頭上一拍,發(fā)出了一道清脆的“啪”。 原來如此…… 難怪自己感覺這個(gè)數(shù)字有些熟悉。 2.97969x10^8m/s,這不就和之前測(cè)算出的光速相差無幾嗎?! 可是…… 為什么會(huì)這樣呢? 要知道。 在眼下這個(gè)時(shí)代,科學(xué)界對(duì)于機(jī)械波已經(jīng)有了比較明確的認(rèn)知: 它是由擾動(dòng)的傳播所導(dǎo)致的在物質(zhì)中動(dòng)量和能量的傳輸。 同時(shí)呢,機(jī)械波又可以分成縱波與橫波兩類。 例如沿弦的波和聲波等等,當(dāng)然還有混合波。 而波與波之間除了類別不同,傳播的速度也是各有差異。 例如聲波的速度是每秒340米,測(cè)出這個(gè)數(shù)值的人叫做德罕姆,是個(gè)英國(guó)人。 他在1708年通過rou眼觀測(cè)大炮,測(cè)出了在20攝氏度的情況下,聲速大約在每秒343米左右。 至于水中聲速的測(cè)算者則是科拉頓。 他在日內(nèi)瓦——是地名的那個(gè)日內(nèi)瓦哈,他在日內(nèi)瓦湖上通過一個(gè)精密的小實(shí)驗(yàn),計(jì)算出了水中聲速為1435米/秒。 另外還有弦波乃至光波,這些數(shù)值目前都已經(jīng)有了測(cè)算方式與結(jié)果。 在法拉第看來。 電磁波源自電場(chǎng)和磁場(chǎng),其中電場(chǎng)的震蕩頻率先天性的就處在一個(gè)高位。 加上現(xiàn)象方面的對(duì)比,電磁波的波速自然不太可能是個(gè)低值。 但這個(gè)‘不太可能是個(gè)低值’的意思,頂了天就是一秒幾十公里,比約翰·米歇爾在1760年猜測(cè)的地震波速度快一些罷了。 可眼下根據(jù)實(shí)測(cè)出來的結(jié)果,電磁波的速度居然接近光速? 以法拉第……或者說在場(chǎng)每個(gè)大佬的眼界,都能意識(shí)到這個(gè)相同點(diǎn)代表著什么。 物理學(xué)中這種量級(jí)的巧合基本上不存在,超高尺度上某些關(guān)鍵數(shù)值相近的物質(zhì),彼此之間必然有著某種關(guān)系。 見法拉第沉默不語,一旁的焦耳猶豫片刻,問道: “羅峰同學(xué),會(huì)不會(huì)是我們?cè)跍y(cè)量環(huán)節(jié)上出現(xiàn)了誤差?” 徐云看了他一眼。 作為后世來人,徐云對(duì)于焦耳的想法多少能有些理解。 在能夠沖擊自己三觀的現(xiàn)象面前,心中會(huì)產(chǎn)生懷疑實(shí)屬正常。 只見徐云輕輕搖了搖頭,解釋道: “焦耳先生,剛才的檢測(cè)環(huán)節(jié)您也看到了,我們一共收集了不下五十組的節(jié)距數(shù)據(jù)。” “由此計(jì)算出來的數(shù)值雖然依舊可能存在偏差,但這種偏差至多導(dǎo)致小數(shù)點(diǎn)后幾位的不同,在‘量級(jí)’這個(gè)概念上還是非常精確的?!?/br> “另外就是……” 徐云一邊說一邊從桌上翻出了最早的那個(gè)經(jīng)典波動(dòng)方程,指著方程繼續(xù)道: “我們其實(shí)可以從波動(dòng)方程入手,從純數(shù)學(xué)的角度對(duì)電磁波的速度進(jìn)行一次計(jì)算?!?/br> 法拉第等人聞言,連忙將視線轉(zhuǎn)移到了方程上。 過了幾秒鐘。 一直沒什么戲份的紐曼忽然打了個(gè)響指,拿著筆在μ0e0上畫了個(gè)圈: “對(duì)啊,我們可以從方程角度把波速給逆推出來,哎呀,早該想到這點(diǎn)的!” 先前提及過。 電場(chǎng)的波動(dòng)方程是▽^2b=μ0e0(a^2b/at^2)。 磁場(chǎng)的波動(dòng)方程是▽^2e=μ0e0(a^2e/at^2)。 對(duì)比一下電場(chǎng)和磁場(chǎng)的波動(dòng)方程,你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們是形式是一模一樣的——只不過就是把e和b互換了一下而已。 這說明二者存在的波在速度上完全一致,同時(shí)再對(duì)比一下經(jīng)典波動(dòng)方程的速度項(xiàng),不難發(fā)現(xiàn)另一個(gè)情況: 電磁波的速度,可以從電磁場(chǎng)的波動(dòng)方程中逆推出來。 也就是…… v=1/√ ̄μ0e0。 其中μ0是絕對(duì)介電常數(shù),數(shù)值為4πx10^-7m·kg/c^2。 e0則是真空介電常數(shù),數(shù)值為8.854187818x10^-12c^2s^2/kg·m^3。 其中前者的單位可以所寫成n/a^2,后者則可以表示成f/m。 只是按照正常歷史。 法拉也好,安培也罷。 這些單位要到1881年的國(guó)際電學(xué)大會(huì)上,才會(huì)被正式做出定義。 但和之前的旋度一樣。 1850年的科學(xué)界早就對(duì)這個(gè)概念有所認(rèn)知了,只是表達(dá)形式上暫時(shí)還是c^2s^2/kg·m^3而已。 就像電容量的單位庫(kù)倫,它也是1881年的國(guó)際電學(xué)大會(huì)上定義的數(shù)值,但在此之前早都被用的爛大街了。