宏观毛细管与微观偏振光

胡良 原创 | 2018-07-27 16:14 | 收藏 | 投票

宏观毛细管与微观偏振光
           胡  良
      深圳市宏源清实业有限公司
摘要:当含有细微孔隙的物体与液体接触时,在浸润的条件下,液体可沿孔隙上升(或渗入),而在不浸润条件下液体沿孔隙下降,这种现象就是毛细现象(毛细管作用)。此外,在浸润情况下,孔隙越小,液体上升越高。
关键词:毛细管作用,表面张力,表面能,光子,量子场论,引力场
作者:总工,高工,硕士
The energy constant (Hu) is the smallest energy unit,Hu = h * C=Vp*C^(3), which reflects the intrinsic relationship between the vacuum speed of light (C) and Planck's constant (h).
1毛细管作用
当含有细微孔隙的物体与液体接触时,在浸润的条件下,液体可沿孔隙上升(或渗入),而在不浸润条件下液体沿孔隙下降,这种现象就是毛细现象(毛细管作用)。此外,在浸润情况下,孔隙越小,液体上升越高。
 具体来说,毛细现象(毛细管作用)是指液体在细管状物体内侧,由于内聚力(附着力)影响产生的现象。例如,将毛细管放入水中,则管内的液面上升(高于管外的液面);而将毛细管放入水银中,则管内的液面下降(低于管外的液面)。
2浸润及不浸润的内涵
浸润就是液体附着在固体表面上的现象。对于玻璃来说,水就是浸润液体。在玻璃板上放一滴水,其会附着在玻璃板上面,从而形成薄层。换个角度,将一块玻璃板浸入水中,然后取出来,在玻璃表面就会沾上一层水。
不浸润就是液体不附着在固体表面上的现象。对于玻璃来说,水银就是不浸润液体。在玻璃板上放一滴水银,其只能在玻璃板上滚动(不附着)。换个角度,将一块玻璃板浸入水银中,然后再取出来,玻璃板上也不会粘附着水银。
当液体与固体接触时,在接触处将会形成一个液体薄层(附着层)。在附着层里的分子能够直接受到固体表面分子的吸引,如果受到固体表面分子的吸引力比较小,则产生不浸润现象。反之,如果受到的固体表面分子的吸引力比较大,则产生浸润现象。
3表面张力及表面能
对于液体表面张力来说,由于分子间之间存在引力作用及斥力作用;距离较近的分子,其斥力作用占优;而距离较远的分子,其引力作用占优。
液体与气体接触的表面就存在一个表面层;表面层里的分子比液体内部的分子密度低(分子间距离比液体内部大);因此,分子之间表现为引力,这种引力具有使液体表面层有缩小的趋势,体现为液体的表面张力。
从三维常数理论来看,对于光子来说,
Vp*C^(3)=h*C=Vp*[C^(3)/λ]*λ=Vp*T*λ,T,表达温度属性。
对于液体及固体来说,
Vp*C^(3)=h*C=(Vn/N)*[S^(3)/λn]*λn=Vn*Tn*λn,;其中,Tn,表达了由N个基本粒子组成孤立量子体系的温度属性。
如果将一个固体材料分解成小块,将会断开其内部的化学键,释放出光子。反之,如果这个分解过程可逆,则需吸收光子。
可见,将材料分解成小块需要释放光子,这意味着小块材料表面增加了吸收光子的能力(表面能增加)。表面能体现了同一材料,表面积越大,表面能越大,吸收光子的能力越强。
4偏振光的含义
 光(电磁波)是横波,其振动方向与光波前进方向构成的平面就称为振动面,而光的振动面限制于某一固定方向的,则称为平面偏振光(横波才有偏振现象)。通常,将光波电场振动方向作为光振动方向,光(电磁波)光波中的电振动矢量(E)及磁振动矢量(H)都与传播速度(C)垂直。自然光在各个方向振动是均匀分布的,体现为非偏振光。
 自然光的光矢量具有轴对称性,均匀分布及各方向振动振幅相同,是非偏振光。
 偏振光(线偏振光)是指光矢量端点的轨迹体现为直线,即光矢量只沿着一个确定的方向振动,其大小随相位变化,而方向不变。
 椭圆偏振光是指在光传播过程中,空间每点的电矢量都以光线为轴作旋转运动,而且电矢量端点体现为一个椭圆轨迹,就称为椭圆偏振光。假如,顺着光线方向看,凡电矢量顺时针旋转的光,就称为右旋椭圆偏振光;而逆时针旋转的就称为左旋椭圆偏振光。椭圆偏振光中的旋转电矢量由两个频率相同,振动方向互相垂直及且有固定相位差的电矢量振动合成之结果。
 圆偏振光是指旋转电矢量端点体现为圆轨迹的光,是椭圆偏振光的特殊情形。值得注意是,圆偏振光的偏振方向是按一定规律来变化的。
 部分偏振光是指如果光波电矢量的振动,在传播过程中仅只在某确定方向上占有相对优势。
5偏振光的制备方法
 通过反射,多次折射,双折射及选择性吸收等方法,可获得平面偏振光。也可采用具有选择性吸收的偏振片来产生平面偏振光。
 偏振片是用特殊的方法,采用选择性吸收很强的微粒晶体,使其在透明胶层中作有规则排列而制备的。该材料可允许透过某一电矢量振动方向的光(此方向称为偏振化方向),而同时能吸收与其垂直振动的光,体现为具有二向色性。因此,自然光在通过偏振片之后,其透射光就成为了平面偏振光。
这意味着,偏振光的本质,就是具有相同相位的光子汇聚在一起。
6偏振光与改进的双缝实验内涵
 将双缝实验进行改进,假设在任何时间,只有一条狭缝是打开的,而另外一条狭缝是关闭的。而在任何时间,光子仅只能经过两条狭缝中的一条狭缝。其结果仍然能够观测到光子的干涉图案。
 同样,用单独电子累积的双缝实验干涉图案与一堆电子的双缝实验干涉图案相比较,两个干涉图案相互之间是相同的。
 此外,从广义的角度来看,干涉现象并不只限于光子,质子,中子及电子等基本粒子。对任何批量的具有相同属性的孤立量子体系来说,都能制造双缝实验干涉图案。这说明,相位就是产生干涉图案的真正原因。
 例如,对于氮气分子来说,假设在任何时间,只有一条狭缝是打开的,而另外一条狭缝是关闭的。而在任何时间,氮气分子仅只能经过两条狭缝中的一条狭缝。其结果仍然能够观测到氮气分子的干涉图案。
7横波与纵波的逻辑
光子的纵波表达式,体现动量守恒,体现粒子性。
光子横波表达式,体现动能守恒,体现波动性。
光子的的中间态,具有部分纵波属性及部分横波属性。
对于一个孤立量子体系来说,如果这一个孤立量子体系是自由的,则体现为横波属性,体现为波动性,而相位是关键。如果这一个孤立量子体系与另一个孤立量子体系相碰撞,则体现为纵波属性,体现为粒子性,而频率是关键。如果这一个孤立量子体系与另一个孤立量子体系相互影响,则体现部分波动性及部分粒子性,体现部分横波属性及部分纵波属性,体现为波粒二象性。
从广义来看,对于人类的理想社会来说,全球一体化,所有国家的关税都为零(体现波动性);但各国可对本国的相关行业进行补贴(体现粒子性),是最佳的制度。对于一个国家来说,建立一个公平公正公开的制度并监督执行(体现波动性);同时设立最低的保障制度,确保群众的生存权(体现粒子性),是最理想的制度。
体现了物理学内部之间,物理学与社会科学之间,具有内在的逻辑联系。
 

胡良 的近期作品

个人简介
华南理工大学,硕士
每日关注 更多
赞助商广告