standing-wave场中无明暗条纹的验证
光学
2025-02-12 v3 经典物理
摘要
维尔纳实验之后，人们普遍接受只有电场是光干涉的根本因素，并认为光standing-wave场（由两束平行光束沿相互相对的方向传播形成）中存在交替的明暗条纹。然而，当光能量通过条纹时，必须穿过暗条纹或电场节点，使得电场在节点处无法始终为零。这与电场节点在任何时候都为零的特征不符。因此，这自然导致了一种假设，即standing-wave场中不存在明暗干涉条纹，这与standing-wave场中电磁能量通量密度为零的特征一致。本文从多个方面充分验证了这一假设，包括理想实验、将standing-wave与LC电路进行比较、一组实验以及公式的理论推导。引入了一个倾斜因子到两束干涉的常用公式中，以纠正其初始定义中基于能量通量密度而非电场能密度的含义。当两束之间的夹角为180度时，以纠正后的公式验证，standing-wave中明干涉条纹的光强为零，即不存在干涉条纹。因此，与维尔纳的结论仅从电场能密度角度不同，干涉能量通量密度才是形成干涉条纹的根本因素。磁场向量在光与物质相互作用中发挥与电场向量相同的作用。
引用
@article{arxiv.2410.04014,
title = {The Verifications of No Bright and Dark Fringes In a Standing-wave},
author = {Jiwu Chen and Wen Wei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.04014},
year = {2025}
}