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关于光源在介质空间中超光速运动情形时的讨论.doc

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关于光源在介质空间中超光速运动情形时的讨论肖军本文讨论的超光速是指光源在介质空间中的运动速渡超过光波在介质空间中的传播速度情形,并非是指超过光在真空中的传播速度。对于光源在静止和以速度 u ?运动两种情形时辐射电磁波,其电磁波的固有角频率若分别用?、??表示,用c 、c ?分别表示相应电磁波的波前在空间中传播速度,两种情形辐射电磁波的波长则分别是?????? 2 / cos 2 / cT c c u ? ??? ???? ?? ? ?? ?(1) 由此易导出????/ cos / / cos / / c c Tu T c T u c c ? ? ???? ????? ? ?? ?? ?? ??? ??(2) 并可证明?????????? 2 2 2 2 2 2 2 / / cos / c T c c u c cT ? ????? ???? ?? ??? ? ??? ???(3) 式中 0/ c c n ?; 0c 是波前在真空中传播速度;n 是空间介质折射率;?是速度 u ?与波前传播方向 0k ?间的夹角。显然, 若要???? 2 2 2 2 c T cT ? ?? ?? ??? ???? ?(4) 恒成立,必有?????? 2 2 2 0 1, / cos / / 0, 1, u c c c u c u c u c ? ??? ???? ?? ?? ???? ??? ???当情形时;当情形时;当c情形时. (5) 下面对三种不同情形分别讨论: 1、 u c ?情形,即光源以非超光速运动情形时,有?? 22 1 / 1 sin / u c c c u c ? ???? ??? ?(6) 将(6)式代入(2)式可知,以小于光速运动光源沿 0k ?方向辐射电磁波的波长为???? 22 1 sin / cos / / 1 / u c u c u c ? ? ???? ? ??(7) 2、 u c ?情形,即光源以光速运动情形时,有 0 cos c c ??????(8) 此时运动光源沿 0k ?方向辐射电磁波的波长为 0 , 0 / 2

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