|
|
|
|
|
|
|
 | 光壓公式與理想氣壓公式對反射係數的錯誤處理 |
| | 筆者在前一篇博文 提出了一個關於舉重運動員的一次舉槓鈴活動中消耗多少卡路里能量的實際問題。在所列出的幾篇中國《科學網》的相關博文中已指出,有關研究始發於2021年4月開始的關於太陽帆及 Crookes 輻射計的實驗,它們涉及到電磁輻射束照到某表面,該表面對輻射的反射係數對輻射壓強的影響。
按照正統電磁輻射壓強公式(亦稱 Maxwell-Bartoli 公式)以及按同樣思路推導出的理想氣體流的壓強公式都認為,當輻射束或氣流束射到物體表面時,物體表面的反射係數越大,物體表面受到射束的壓強越大,特別在反射係數達到 1 時,該面受到的壓強是無反射表面受到壓強的一倍。 事實上該理論依據的是由動量守恆得到的如下假想圖,該圖出現在英文維基百科對光帆理論的解釋上 
圖 1 但這種解釋是完全錯誤的,因為它違背了能量守恆定律。事實上反射性越強,受照射的表面吸收的能量越少(因此收到的壓強越小)。 試驗事實(後面的視頻顯示實驗結果): 人類直接觀測到陽光可推動物體運動的現象是1873年 Crookes 輻射計(見圖2)的光壓實驗。實驗的結果是:當陽光落在輻射計時,輻射計的葉片被轉動,黑色表面顯然較反光面更容易被光推動。

圖 2 Crookes 輻射計 半杯式風速計(見圖3)實驗,在風(氣流束)作用下,凸面半杯對風的反射強凹面半杯對風的反射弱,因此凹面手打的風壓更大。

圖 3 半杯式風速計 不鏽鋼彩色風車(見圖4)實驗,與風速計類似,凹面受到了更大的風壓

圖 4 彩色金屬風車 實驗視頻
以上實驗直接證明了關於輻射壓強,氣流壓強的正統理論是錯誤的。詳細的解釋與公式可參考筆者上述博文提供的參考資料及筆者在科學網上從去年4月以來發布的其它博文。 以後將陸續發布博文介紹有關的趣味問題
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|