光的惯性运动
光的干涉(第1讲)详解
S
d S2 r
r2
O
d
暗纹中心坐标： d x = (2 k +1) 2d (k=0,1,2,) 0级,1级暗纹 (11-3)
明纹 暗纹
d x = k d P ( k =0,1,2, ) d x = (2 k +1) 2d B r1 S
复色光： 具有多个波长(频率)的光。: 1～2
激光的单色性最好！ 如何获得单色光？
E S
2．光的干涉条件
频率相同；E 的振动方向相同； 相差恒定。
普通光源发出的光一般不能满足干涉条件。
3. 获得相干光的方法 对实验仪器的要求： ① 两束相干光取自同一波列：“一分为二”
② 光波的波程差小于波列长度。
理论：(1) 牛顿的微粒说： 光是按照惯性定律沿直线飞行的微粒流。
u水 u空气
(2)惠更斯的波动说： u水 光是在特殊媒质“以太”中传播的机械波。 此间微粒说占据统治地位。
u空气
三．波动光学时期 (19世纪)
实验： 光的干涉(杨-英) 光的衍射(费涅耳-法)。 此间波动 理论： 麦克斯韦建立电磁场理论，指出光也是电磁波。说占主导 地位。 赫兹证实电磁波的存在；并测出光速。 确定光不是机械波 四．量子光学时期(19世纪后期——20世纪初) 普朗克提出能量量子化假说 爱因斯坦提出光量子假说 认为： 光是以光速运动的粒子流。 光到底是什麽？ ， 光也是物质的一种 它既具有波的性质、也具有粒子的性质。 它既非波、也非粒子、更不是两者的混合物。它就是它自己！
电磁波动说在解释“热幅射”及“光电效应”等实验时遇到困难。
在某些条件下，波动性表现突出，在另一些条件下，粒子性
光的传播方式和反射定律
光的传播方式和反射定律光，作为电磁波的一种形式，具有传播的特性。
在介质中传播时，光可以通过传播方式和反射定律来描述其行为。
本文将深入探讨光的传播方式以及反射定律的原理和应用。
一、光的传播方式光的传播方式主要包括直线传播和弯曲传播两种形式。
1. 直线传播当光在一种均匀介质中传播时，其传播路径是直线。
这是因为光在均匀介质中传播时，受到介质的均匀性和光速不变性的影响，按照惯性原理沿直线传播。
2. 弯曲传播当光从一种介质传播到另一种介质时，介质的光密度不同会导致光线发生弯曲。
这是因为光在介质之间传播时，遇到介质的不同光密度，光的传播速度也发生变化，导致光线的折射现象发生，使光线的传播方向发生改变。
二、反射定律光的反射定律描述了光线在界面上的反射行为。
根据反射定律，入射光线的入射角、反射光线的反射角和法线都处于同一平面内。
1. 入射角和反射角入射角是指入射光线与法线之间的夹角，记为θi；反射角是指反射光线与法线之间的夹角，记为θr。
按照反射定律，入射角和反射角之间存在以下关系：θi = θr。
2. 法线法线是指与界面垂直的线。
入射光线、反射光线和法线都在同一平面内，根据反射定律可以推断出反射光线的方向。
三、应用和实例光的传播方式和反射定律在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
1. 镜面反射当光线射向平滑的镜面时，根据反射定律，反射光线与入射光线成相等的角度，且反射光线的方向与入射光线相对称。
这种反射称为镜面反射，常见于镜子等平滑的表面。
2. 材料的折射当光从一种介质传播到另一种介质时，介质的光密度不同会导致光线发生折射现象。
按照斯涅尔定律（也称为折射定律），入射角、折射角和两种介质的光密度之比之间存在以下关系：n1sinθ1 = n2sinθ2，其中n1和n2分别代表两种介质的光密度，θ1和θ2分别代表入射角和折射角。
3. 光的反射和折射在光学仪器中的应用光的反射和折射定律在透镜、凸透镜、凹透镜等光学仪器中有重要的应用。
如何理解光速不变原理
如何理解光速不变原理作者：陈安邺来源：《中国科技博览》2013年第21期[摘要]狭义相对论，在惯性参照系中，光速不变原理，给人留下了不解之谜。
从1905年狭义相对论创立以来，一直未给出透彻的诠释。
只留下让人进入迷雾般不可捉摸的结论：光速与光源速度、惯性参照系速度和测量者速度无关。
这种违背常理和常识的陈述，让人百思不得其解。
[关键词]狭义相对论，惯性参照系，光速，光速不变原理，光源，超光速，光速不变原理太空球，光速不变秒天球，中图分类号：TB812+.1文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0104-02正文：狭义相对论，在惯性参照系中，光速不变原理，给人留下了不解之谜。
自从1905年狭义相对论问世以来，一直未给出透彻的诠释。
只留下让人进入迷雾般不可捉摸的结论：光速与光源速度、惯性参照系速度和测量者速度无关。
这种违背常理和常识的陈述，让人百思不得其解。
人们之所以对它不理解，是因为光速不变原理及其光速与光源速度、惯性参照系速度和测量者速度无关，是纯属实践到理论的抽象，或者说，它是纯粹的实验科学，是从实验结果，直接升华、抽象到理论高度。
而没有给出必要的、清晰的注释，致使他当年发表相对论后，据说“全世界只有两个半人能懂”。
为了探寻对光速不变原理的理解或解释：必须明白狭义相对论是建立在惯性参照系基础之上的，因此，光速不变原理适应于非力场惯性参照系中的匀速直线运动系统的参照系，而不适应于力场非惯性参照系加速运动系统的参照系。
当年迈克耳逊-莫雷的实验装置，久经反复试验均未达到他们所认为的“设计预期的效果”，而让科技界大失所望之际。
只有爱因斯坦独具慧眼和超群的智慧，看到了实验是成功的，并在此实验的基础上，总结出：狭义相对论的相对性原理和光速不变原理。
其中光速不变原理是狭义相对论的核心部分和精华之所在。
其实迈克耳逊-莫雷的实验是在非力场惯性参照系中进行的。
爱因斯坦了解到光无论是顺着或是逆着地球运行方向，光速总是一样的；也就是说，光无论是向我们跑来、离去或静止都不能改变光速。
光学和力学知识点
光学和力学知识点光学是一门研究光的传播、成像和应用的科学。
力学是研究物体运动和相互作用的学科。
本文将介绍一些光学和力学的基本知识点。
1. 光学知识点1.1 光的传播：光是一种电磁波，在真空中的传播速度为光速，约为每秒30万公里。
光的传播遵循直线传播的原理，并会在介质中发生折射和反射。
1.2 光的反射：光线照射到介质表面时，一部分光能量会反射回来。
光的反射遵循入射角等于反射角的定律，即入射角与反射角之间的关系为θ1 = θ2。
1.3 光的折射：光从一个介质传播到另一个介质时，会改变传播方向和速度，这种现象称为光的折射。
光的折射遵循斯涅尔定律，即折射角、入射角和介质折射率之间的关系为n1sinθ1 = n2sinθ2。
1.4 光的色散：光通过透明介质时，不同波长的光会以不同的速度传播，导致光发生色散。
常见的色散现象包括光的折射色散和光的色散棱镜。
1.5 光的干涉和衍射：光的干涉是指两束或多束光波叠加形成明暗条纹的现象。
光的衍射是指光通过一个缝隙或物体边缘时发生的弯曲现象。
干涉和衍射是光的波动性质的重要表现。
1.6 光的成像：光通过透镜或反射镜等光学元件时，可以形成实像或虚像。
光的成像原理主要包括焦距公式、薄透镜成像公式和反射成像公式。
2. 力学知识点2.1 运动学：运动学研究物体的运动状态、速度和加速度等。
常用的运动学公式包括匀速直线运动公式、匀加速直线运动公式和两点间距离公式等。
2.2 动力学：动力学研究物体的运动原因以及力和质量之间的关系。
质量是物体惯性的度量，力是导致物体发生加速度的原因。
牛顿三定律是力学的重要基础，包括惯性定律、动量定律和作用-反作用定律。
2.3 能量和功：能量是物体所具有的做功能力，包括机械能、势能和动能等。
功是力在物体上所做的功率乘以位移的乘积，功的单位是焦耳。
2.4 静力学：静力学研究物体处于平衡状态时的力学性质。
平衡条件包括力的平衡和力矩的平衡，根据平衡条件可以解决各种杠杆和平衡问题。
狭义相对论讲义之同时的相对性
其次，为什么地面上的观察者认为两个事件是不同时的？我们应该这样解释：根据的是麦克斯韦方程组得出的光速不变，即c^2=1/(εμ)。光波的速度由真空介电常数与磁导率决定，在地面上的观察者看来，虽然光源是运动的，但光源的运动不能改变这两个量，所以光源的运动对光速没有影响，光向各个方向传播的速度依然是C。而火车是运动的，在闪光飞向两壁的过程中，车厢向前行进了一段距离，所以向前的光传播的路程长些，到达前壁的时刻也就晚些。
狭义相对论讲义之同时的相对性
材料：“同时”的相对性 假设一列很长的火车在沿平直轨道飞快地匀速行驶.车厢中央有一个光源发出了一个闪光，闪光照到了车厢的前壁和后壁，这是两个事件.车上的观察者认为两个事件是同时的.在他看来这很好解释，因为车厢是个惯性系，光向前、后传播的速度相同，光源又在车厢的中央，闪光当然会同时到达前后两壁（图甲）.车下的观察者则不以为然.他观测到，闪光先到达后壁，后到达前壁.他的解释是：地面也是一个惯性系，闪光向前、后传播的速度对地面也是相同的，但是在闪光飞向两壁的过程中，车厢向前行进了一段距离，所以向前的光传播的路程长些，到达前壁的时刻也就晚些（图乙），这两个事件不同时. ——摘自《同时的相对性》宝坻教研网
光热力声电等物理现象相关的例子
光热力声电等物理现象相关的例子物理现象是自然界中各种现象的总称，而光热力声电等物理现象更是我们日常生活中常常能够遇到的。
本文将为大家介绍一些与光热力声电等物理现象相关的具体例子，希望能够给大家更多的物理知识启发。
一、光现象的例子光是一种电磁波，是人类获取视觉信息的重要手段。
以下是一些与光现象相关的例子：1. 折射现象：当光从一种介质传播到另一种介质时，会因为介质的不同而发生折射。
这一现象使得我们能够看到在水中的游泳池底部的物体，体现了光的折射性质。
2. 散射现象：当光遇到较小的颗粒或者杂质时，会发生散射，使得光线在各个方向上都有反射，造成光的传播方向变得随机。
这一现象可以解释为何天空呈现蓝色，因为太阳光在大气中的散射导致了蓝光的偏向性。
3. 干涉现象：当两束或多束光波相遇时，会产生干涉现象。
干涉的结果可能是光的强度增强或减弱，这依赖于光波的相位差。
著名的干涉现象包括杨氏双缝干涉和牛顿环。
二、热现象的例子热是物质中微观粒子的运动状态，将热量从高温物体传递到低温物体的现象称为导热。
以下是一些与热现象相关的例子：1. 热膨胀：物体受热后会膨胀，冷却后会收缩。
这一现象在日常生活中非常常见，比如长时间使用热水浴桶时，木材会因为热胀冷缩而产生开裂。
2. 火焰：火焰是由燃烧产生的，燃烧过程中会释放出大量的热量和光线。
火焰的形状受到流体力学和热传导的影响，因此在不同的条件下火焰的形状会有所不同。
3. 热传导：热量通过材料内部的分子或者原子之间的碰撞传递，这一现象被称为热传导。
散热器的使用就是基于热传导的原理，将设备中产生的热量传递到外部环境中。
三、力现象的例子力是物体之间相互作用的结果，负责使物体改变运动状态或形状，以下是一些与力现象相关的例子：1. 重力现象：重力是物体之间的引力，使物体朝向地球的中心运动。
重力是自然界中最基本的力之一，决定了物体在地球表面的重量和运动轨迹。
2. 惯性现象：物体具有惯性，即物体在没有外力作用时会维持其运动状态。
物体在光学中的运动与光的传播规律
物体在光学中的运动
光的折射与物体运动
光的折射现象： 光在两种不同介 质中传播时发生 的方向改变
对物体运动的影 响：由于折射， 物体在光学中的 运动轨迹会发生 偏移
折射率与光速的 关系：不同介质 对光的折射率不 同，导致光速变 化
折射现象的应用： 如光学仪器、摄 影镜头等
医疗领域：利用光与物质的相互作用原理进行医学诊断和治疗，如光学成 像、激光治疗等。
环境监测：利用光与物质的相互作用原理进行环境监测，如光谱分析、大 气污染检测等。
通信领域：利用光与物质的相互作用原理进行高速光通信，如光纤通信、 量子通信等。
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显示技术
液晶显示：利用液晶的电学特性实 现显示
OLED显示：有机发光二极管显示， 具有自发光的特性，色彩鲜艳
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激光投影：利用激光作为光源，实 现高用干涉和衍射原理实 现三维立体显示
照明技术
简介
照明技术的 应用场景
照明技术的 原理
照明技术的 发展趋势
光色散
光的色散现象： 白光通过棱镜后 分解成不同颜色 的光谱
光的色散原理： 光的波长与折射 率的关系导致光 线的分离
光的色散与物质的 关系：不同物质对 不同波长的光有不 同的折射率
光色散的应用： 分光仪、光谱分 析等
光与物质的相互作用的应用
光学仪器制造：利用光与物质的相互作用原理制造各种光学仪器，如显微 镜、望远镜等。
漫反射：光在粗 糙表面发生反射， 反射光向各个方 向散射
光的折射
光的折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质时，会因为速度的改变而发生方向的变 化，即折射现象。 折射率：不同介质对光的折射率不同，光在真空中的速度最快，而在其他介质中的速度 会减慢。
关于光的几种学说
关于光的几种学说1．微粒说——牛顿——光是沿直线高速传播的弹性粒子流。
牛顿认为光是一种细微的大小不同的而又迅速运动的粒子，这些粒子遵守力学定律，它们在真空中或均匀介质中由于惯性而作匀速直线运动，因此，光的微粒说能较好地简明直观地解释光的直线传播和光的反射定律以及影的形成和光的色散现象。
(3)微粒说的困难：①解释光的折射定律比较麻烦，根据牛顿的推算，光在介质中速度要比光在真空中速度要大(后来知道这是错误的，可是当时无法判断这个推算正确与否)。
②不能解释光的独立传播定律：如几束光相遇后会彼此毫无妨碍地继续向前传播。
光的独立传播与光的机械微粒流概念是不相容的，它成为微粒说的致命弱点。
③在介质表面同时存在的反射及折射现象：牛顿认为光的反射是由于光微粒受到介质的排斥所致，折射是微粒受到介质的吸引所致，那么一束光射到介质表面时，既有反射又有折射，为什么介质对光微粒“有亲有疏”呢？④光的衍射现象更难用微粒说解释。
2．波动说——惠更斯（早期波动说）——光是某种振动在介质中以波的形式向外传播，即光是某种波。
(1)实验基础：光的独立传播规律。
(2)能解释的现象：波的反射、折射现象比较常见，所以波动说解释光的反射、折射是可以令人信服的；对光叠加后又可无妨碍地继续向前传播的解释，也是比较完美的。
(3)波动说的困难：由于惠更斯时代对光的波长是“很短、很短”这一点还不清楚，因此对光照射到不透明物体后会留下清晰的影子，还解释不了(亦即解释不了光的直线传播规律)尽管当时已发现了光的衍射现象，却没有给波动说提供什么理论优势。
二、微粒说与波动说的争论①争论的焦点：对折射现象的分析，两种学说得到不同结论：微粒说得出光在光密介质中光速大于光疏介质中光速；波动说得出光在光密介质中光速小于光疏介质中光速。
但是，由于当时实验条件限制，无法测量光速，所以无法判断谁对谁错，因此二者争论达一个世纪多。
②微粒说的称雄：两学说几乎是同一时代产生的，各有成功的一方面，但都不能完美地解释当时知道的各种光现象。
初二物理光学知识点梳理(最新)
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光的多普勒效应(相对论)
光的多普勒效应(相对论)
由于光速不变原理，只要光源与接收点相对速度相同，则对于光源的绝对速度无论为何值时，多普勒效应应具有相同的表现形式。
1.运动学方法：
在光源的惯性系中，设接收点速度为V，V与接收点和光源的连线的夹角为θ1。
在光源处隔dt1先后发两束光，则在接收点参考系隔dt2收到。
则光程差为ds=γVdt1cosθ 2 (γ=1/（1-β^2）^（1/2）,β=V/C)。
现转换为接收点参考系：
则光源速度与接收点和光源的连线的夹角为θ2，对光：
Vx=（V+Ccosθ1）/（1+Vcosθ1/C）
cosθ2=Vx/C=（V+Ccosθ1）/（C+Vcosθ1）
则ds=γVdt1（V+Ccosθ1）/（C+Vcosθ1）
ds=C(dt2-dt1）
则dt2=γ（β+cosθ1）dt1
则T2=γ（β+cosθ1）T1
则ν2=γ（β+cosθ1）ν1
2.动力学方法：
光源参考系：设光在速度方向或垂直速度方向的动量分别为P1x，P1y ；能量为E1
接受点参考系：设光在速度方向或垂直速度方向的动量分别为P2x，P2y；能量为E2
则P2x=γ（P1x+E1V/C^2）
P2y=P1y （此为动量变换，若不知见我的日志“狭义相对论公式及推导”）
则P2=（P1x^2+P1y^2）^2=γP1（β+cosθ1）其中E1 =P1C=hν 1 E2 =P2C=hν2
则ν2=γ（β+cosθ1）ν 1。
光速原理及其推论
一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动或静止状态，该结论称为牛顿第一运动 定律，简称牛顿第一定律，又称惯性定律。物体的这种保持原来的匀速直线运动或者静止状态的性质称 为惯性，换言之，惯性是一切物体都具有的性质。
一般只注意到物体没有受到外力作用的情况。仔细推敲，还有一种情况是牛顿第一定律没有指明的， 即物体有外力作用、但是外力作用小到可以忽略不计的情况，显然这时物体还是保持匀速直线运动或静 止状态。如果再引入质量体的概念，牛顿第一定律可以补充完善为：一切质量体在没有受到外力作用、 或者虽然有外力作用但是外力作用小到可以忽略不计的时候，总保持匀速直线运动或者静止状态。
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1. 引言
光速的起源是理论物理的一个基本问题，甚至是终极问题。该问题有不同的提法，例如光速是怎么 来的、为什么会有光速、什么时候开始有光速等，这些提法基本上是等价的。
近年来作者系统地分析了与光速相关的一系列问题，在文献[1]中探讨了光子的可分裂性，在文献[2] [3] [4]中提出了可分裂的光子模型。在文献[5] [6] [7] [8] [9]探讨了光子分裂模型的若干应用问题，指出宇 宙总能量和宇宙总质量比值的平方根等于光速，这一结果称为光速原理[10] [11]。文献[12] [13]对光速原 理进行了深入探讨和分析。在文献[14]中介绍了从物理和数学角度推导光速原理的两种方法。
物理学史4.4 光的微粒说和波动说
4.4光的微粒说和波动说什么是光？光的本性是什么？它由什么组成？每一位研究光学现象的物理学家都必然会涉及这些问题。
从折射定律和色散现象的研究也可看出这一点。
笛卡儿主张波动说，他认为光本质上是一种压力，在完全弹性的、充满一切空间的媒质（以太）中传递，传递的速度无限大。
但他却又用小球的运动来解释光的反射和折射。
牛顿倾向于微粒说，认为光可能是微粒流，这些微粒从光源飞出，在真空或均匀媒质中作惯性运动，但他在研究牛顿环时，却认识到了光的周期性，使他把微粒说和以太振动的思想结合起来，对干涉条纹作出了自己的解释。
可见，不论是笛卡儿还是牛顿，都没有对光的本性作出肯定的判断。
4.4.1早期的波动说胡克明确主张光是一种振动，并根据云母片的薄膜干涉现象作出判断，认为光是类似水波的某种快速脉冲。
在1667年出版的《显微术》一书中，他写道①：“在均匀媒质中，这种运动在各个方向都以同一速度传播，所以发光体的每个脉冲或振动都必然会形成一个球面。
这个球面不断扩大，就如同把石块投进水中在水面一点周围的波或环，膨胀为越来越大的圆环一样（尽管要快得多）。
由此可见，在均匀媒质中激起的这些球面的所有部分都与射线以直角相交。
”荷兰物理学家惠更斯发展了胡克的思想。
他进一步提出光是发光体中微小粒子的振动在弥漫于宇宙空间的以太中的传播过程。
光的传播方式与声音类似，而不是微粒说所设想的像子弹或箭那样的运动。
1678年他向巴黎的法国科学院报告了自己的论点（当时惠更斯正留居巴黎），并于1690年取名《光论》（Traite de laLumiere）正式发表。
他写道①：“假如注意到光线向各个方向以极高的速度传播，以及光线从不同的地点甚至是完全相反的地方发出时，其射线在传播中一条穿过另一条而互相毫无影响，就完全可以明白：当我们看到发光的物体时，决不会是由于这个物体发出的物质迁移所引起，就象穿过空气的子弹或箭那样。
”罗迈（Olaf Roemer， 1644—1710）在1676年根据木星卫蚀的推迟得到光速有限的结论，使惠更斯大受启发。
光速不变原理 洛伦兹变换
光速不变原理洛伦兹变换光速不变原理光速不变原理是相对论的基础之一，它指出在任何惯性参考系中，光的速度都是不变的。
这个原理最早由爱因斯坦提出。
他认为，如果我们假设光速在不同的惯性参考系中是不同的，那么就会出现一些矛盾。
例如，在一个运动着的车厢里，如果发射了一个光束，那么这个光束在地面上看来应该是斜着飞行的。
但是根据经典物理学的规律，这个光束应该比车厢内静止时要快。
这就导致了矛盾。
因此，爱因斯坦提出了“光速不变”的假设。
他认为，在任何惯性参考系中，光速都应该保持不变。
这样一来，在运动着的车厢里发射出去的光束，在地面上看来仍然是以相同的速度前进。
洛伦兹变换洛伦兹变换是描述时间和空间如何随着观察者运动而改变的数学公式。
它是相对论中最重要的数学工具之一。
洛伦兹变换最早由荷兰物理学家洛伦兹提出。
他发现，在运动着的参考系中，时间和空间的测量结果会发生变化。
例如，一个在静止参考系中同时发生的事件，在运动参考系中可能不再同时发生。
为了描述这种变化，洛伦兹引入了一组数学公式，称为洛伦兹变换。
这个变换包括时间和空间的坐标转换，以及速度的改变。
洛伦兹变换是相对论中最重要的数学工具之一。
它被广泛应用于描述高速运动下物体的运动和相互作用。
洛伦兹变换的公式洛伦兹变换包括时间和空间坐标的转换以及速度的改变。
其中最基本的公式是：x' = (x - vt) / sqrt(1 - v^2/c^2)t' = (t - vx/c^2) / sqrt(1 - v^2/c^2)其中，x 和 t 是在静止参考系中测得的位置和时间；x' 和 t' 是在运动参考系中测得的位置和时间；v 是两个参考系之间相对运动的速度；c 是光速。
这个公式可以用来计算在两个相对静止或相对运动的惯性参考系之间进行坐标转换时需要做出的调整。
它描述了时间和空间如何在不同的参考系中变化。
洛伦兹变换的应用洛伦兹变换被广泛应用于相对论中。
它可以用来计算高速运动下物体的运动和相互作用，以及计算粒子在加速器中的运动轨迹。
光速为什么是常量
光速为什么是常量姓名：朱松学号：2017141422036 周二班【摘要】相对论对光速在不同坐标系中是常量的解决办法是“时空补偿法”，但这种方法不能解释光速在同一坐标系中为何也是常量，这一点一直被我们所忽略，在同一坐标系(如地球系)中,地球对光子的引力为什么不能使其改变速度?相对论始终没有解释,也无法解释。
相对论之前,麦克斯韦使用的以太说,只能解释在特殊介质中光速是常量；洛伦兹使用“尺子与钟表补偿法”也只是维护了麦克斯韦的以太说而已。
上述三种学说都是从光子的外部寻找原因的。
本文从维度以及光子本身解答光速为什么是常量，后者可以一次性解决光速在不同坐标系中是常量与光速在同一坐标系中也是常量的问题。
【关键词】光速不变；以太说；维度；德布罗意波；波粒二象性；第四次解释。
【正文】光速不变原理包括三条假设:①光速不随光源的状态而变化；②光速不随观察者的位置面变化；③光速是极限速率。
我们该怎样理解光速不变原理的三条假设呢?首先,光是一种特殊的物质,在光于没有被实验证明有质量之前,光被认为是没有内秉质量的物质，光子为0质量,所以光没有惯性速度即没有加速度,光速的计算只与光源选择的起点有关,不受光源运动的影响。
其次,光速不随观察者的位置而变化，反映了间断的质点力学和连续的电磁场不一致的理论矛盾。
观察者好比质点,光是连续的电磁场,无论在何种惯性参照系中观察,光在真空中的传播速度都是一个常数,都为299792.458千米/秒,是绝对速度,不存在相对速度。
从伽利略变换中一定能推导出绝对静止的坐标系,要求有绝对空间和绝对时间,并不存在极限速度。
然而，光速不变则意味着光速是不可超越的极限速度,爱因斯坦在其《动体的电动力学》第4节“关于运动刚体和运动时钟所得方程的物理意义"中直接挑明了光速就是极限速率的假设,而且承认，如果惯性参照系之间的速度大于光速,关于长度收缩与时间膨胀的讨论以及以后的讨论就毫无意义。
一般认为，证明光速不变的事实能列举出四项：①迈克尔逊一莫雷实验；②恒星光行差；③恒星都是一个一个的小圆点；④恒星都静止。
行测常识知识要点——物理
行测常识知识要点——物理1.哥白尼的日心地动说：波兰天文学家哥白尼在《天体运行论》中阐述的观点。
他认为，太阳是宇宙的中心，所有行星围绕太阳旋转，地球也是一颗普通的行星。
指出，太阳的东升西落是地球自转的表现;天球上恒星位置每年所发生的周期性变化是地球绕太阳公转的结果。
它从根本上纠正了自古流传并为基督教会所支持的地心和地静说的错误，动摇了教会的权威。
2.自由落体定律：伽利略通过实验发现：物体从静止开始的自由下落是一种匀加速运动，物体下落的速度与其经历的时间成正比，下落的距离与其经历的时间的平方成正比。
即自由落体定律。
根据这个定律，两轻重不同的物体从同一高度下落，应同时到达地面，物体下落速度与其质量无关，从而彻底批判了亚里士多德的错误观点。
3.惯性运动：伽利略通过实验得出结论，物体在没有外力作用的情况下保持原有运动状态，物体具有维持原有运动状态的特性，即惯性运动。
也就是说，亚里士多德认为必须有外力才能维持物体运动的观点是站不住脚的。
4.开普勒第一定律：德国天文学家开普勒通过观测发现的行星运动三条定律之一，亦称行星轨道定律。
这一定律指出：行星运行的轨道不是正圆形而是椭圆形，它们围绕各自椭圆轨道的一个焦点运行，而这些焦点又都重合在一起，那就是太阳之所在。
5.开普勒第二定律：德国天文学家开普勒通过观测发现的行星运动三条定律之一，亦称行星运动面积定律。
它指出：在相等时间内行星与太阳联线所扫过的面积相等。
6.开普勒第三定律：德国天文学家开普勒通过观测发现的行星运动三条定律之一，亦称行星运动周期定律。
它指出：任何两颗行星公转周期的平方与它们轨道长半径的立方成正比。
7.万有引力：牛顿揭示出来的力学定律。
任何两个物体之间的引力与它们的质量的乘机成正比，与两物间距离的平方成反比。
8.运动第一定律：牛顿最终揭示出来的力学基本定律。
又称惯性定律。
它指出：如果没有外力的作用，任何物体将保持其静止状态或匀速直线运动状态。
即力是使物体的运动状态发生变化的原因。
新的发现--光没有惯性
要趟肉眼能够看出距离 Ｅ ： ． ．那就需提高真 空管 的运动速 Ｅ 度率以及真空管的长度 。真 窄管太 Ｋ ．可以做成弯弯曲曲的 ＜ 见固 ２所示） 这样方便 使用 圈－ ． 巾Ｅ 点是真空管睁 Ｉ之时， 卜 光 所在的位鬻。 在真宅管 以速度 ｖ作运动的过程中， 如果光点偏离 屏幕 上的 Ｅ 点而打 在 Ｅ 点 ，说 明光没有惯性 ．如果 Ｅ 点重 ．
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米 ／秒，＝ 米 ．＝ ｘ ０ 米 ／秒 ．｝ＥＥ ３ ３ １ 毫米 （ Ｌ Ｉ Ｃ ３ １ １ １ ＝ ． ｘ ０ Ｉ ｌ Ｊ 科时的 电子删微计 呵测出 １ 米的距 离） ０毫 。
台运动 ，也就是导弹既要参与发射速度Ｖ 的运动又耍参与原料 下 ● ●● ●上 速度ｖ 的运动． ． 从而形成 了新速度 ｖ 的运动 导弹参与了原料速 度Ｖ 的运动． ， 说明了导弹吲为彳惯性１ 继承 了原料的速度ｖ。 『 ７ ｉ ｉ ． 如
根据我的初步实验研究发现 ． 光点确实偏离 了 Ｅ 点。ｆ 如 ． Ｉ ； ｉ 果真窄 管里充进； 质 （ 空气） 光点严格 与 Ｅ 点 壁台 ． 睫 ＝ 如 ． ， 即使管
合， 则说明光有惯性。
果将原料换成 。 于． 粒 导弹换成光 了。情况义足怎样 的 ？实 验 发现． 不管 ． ｒ ｒ 介于杆 对地 面静 ｉ ． １ ｋ 还是慢速 、 快速运 动． 丌
介于嵌变时所 成的 光于的速度相 对地 面部是 ｃ Ｅ ．光予并不继
承变化它 的 盯 粒子的速度 ．这说明 了光 像导弹 那样具有惯 。
为 了使圈 ２真空管 获得较 高的速 率．可以把真空臂放到嗣 绕在地球 飞行 的飞船里或 太空站 咀。假 瞪； ＝ ｘ Ｏ 米 ／秒， Ｖ Ｓ ｌ Ｌ ３ ５米，＝ ｘ Ｏ 米秒， －７ Ｃ ３ ｌ 则距 离 Ｅ １ ｉ ０毫米 。可 见离开的距离 Ｅ
关于光现象的几个模型
用来理解光现象的几个模型摘要：关于光现象的几个模型，不同介质中光的路径被压缩的程度不同，对不同频率、波长的光的速影响也不同，因而在进入其它介质时的偏折程度也不同。
关键词：光速光疏光密斜射直射惯性色散波长频率轮子路程位移对于初中学生来讲，光的折射方向，尤其是在判断光的偏折方向时总是容出现错误，因为关于光的折射现象，老师在讲课时大都只演示了，光从空气斜射入水中或者玻璃中，即书中的折射规律，然后依光路可逆得出了光从其它介质近入空气中的折射情况，然而出现空气外其它两种介质时，学生就不太空易把握，于是我常常在想用个模型来像学生解释光的折射现象以便学生更好的把握光的偏折方向。
1.关于光的折射先要学生知道几个概念，光速较大的介质称为光疏介质，光速较小的介质称来光密介质，最后是一个模型假设，假设光线有一点的宽度。
1、光从光疏介质进入光疏介质中（1）斜射光在传播中A点先由光疏介质进入光密介质所以A侧先减速，此时可以说B点在原质介中由于惯性仍然保持原来的运动状态，所以折射光向A侧偏。
（2）直射直射时A、B同时由光疏介质进入光密介质，两侧同时减速，所以传播方向不变。
2、光从光密介质进入光疏介质中（1）斜射光在传播中A点先由光密介质进入光疏介质所以A侧先加速，此时可以说B点在原质介中由于惯性仍然保持原来的运动状态，所以折射光向B侧偏。
（2）直射21 图2图1原理同上，同时加速，方向不变如此，学生根据光在介质中的速度就能很好的理解光的折射现象。
2.关于光的色散不同色光的频率和波长不同，我在网上查阅折射原理时，上面有个轮椅模型和以上模型其本相同，把光想象为具体实物，则更容易理解，因此我们不妨给光安上“轮子”，“轮子”的周长就是光的波长，波长的大的色光“轮子”大，波长小的色光“轮子”小，由于光速相同，所以要求“轮子”小的光转动的频率更高，由于学生生活中的常识也知道路况对“轮子”小的车速影响较大，所以在光的折射现象中，频率高的紫光偏折程度最大，因而发生色散现象。
光的惯性
光有无惯性
我们先假设光没有惯性会怎么样如图：
图中矩形为一个上下都是镜子的火车，火车向A方向开去，我们拿着红外线竖直向上照射，我们有惯性，所以过了一段时间，我们从C点到了D点但光没有，那么一路上每个经过每个点时发出的光就该还留在原处，于是形成了折现的样子，火车的速度都不用太快，甚至走路的速度都可以，但我们从没见过这样的场面，，这证明，光在横向上应该是有惯性的。
我们现在在假设光有惯性会怎么样：如图：
A,,B,,C,,在一条线上我们在C点观察，C与B距离为一光年，也就是说我们能看
到的B永远是一年前的状态，A以一个速度向C跑去，B一直是静止的，忽然，在A跑动到某个时刻时，B向上移开，那么，如果光有惯性，也就是说A的光影速度会比B的传播的快，由于B已经不再遮挡A的路所以我们可以看到这样一个画面——A在B移开前反而挡住了B，或者A与B的影子容在一起传了过来，这也不可能，因为这钟现象我们也从没见过。
爱因斯坦也认同，光是不能被加速的。
综上，我认为，光在横向上有粒子性质，体现出惯性，这也符合光测出粒子性的实验其实大多作用在侧面上，，光在纵向上体现出波的特性，没有惯性。
这也符合光的传播，我一直想，光在真空中传播，如果它没有惯性，那么他应该往前传一点就停下或者根本不传播，，还是说不断的有原动力的提供，，这样就说的通了，，光在横向上有惯性一直在震动，所以牵引着纵向上的传播，，就像一个人拿着绳子一端不停上下震动，绳子的震动波就会一直传递下去。
张东鹏独立完成。
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光相对惯性空间的直线传播
2010-03-11
摘要：利用sagnac效应可以检测到地球的自转，而利用迈克尔逊-莫雷实验却检测不到地球的自转，通过对比分析，发现光的直线传播并不是相对于地球，而是相对于整个惯性空间，相对地球运动的光会受到科里奥利力，从而说明光具有惯性。
关键词：光的直线传播光的惯性
一．光速矛盾
迈克尔逊-莫雷实验证明：不论光的辐射方向同地球运动的方向一致或者相反，测出来的光速都相同。
如图一（示意图）：O点至A、B点的距离相等，两束光从O点同时出发，分别射向A、B点，它们会同时到达A、B点。
以sagnac效应为原理制造的光纤陀螺仪相对地球静止可以检测到地球的自转，中日对钟实验也可以检测到地球自转引起的sagnac效应，那如果把光纤绕在地球的圆周上就可以制成一个巨大的光纤陀螺仪，这个陀螺仪也可以检测到地球在惯性空间的角速度。
把陀螺仪的光路简化就可以得到图二（示意图）中的光路：O点至光路中A、B两点的距离相等，两束光从O点同时出发，分别射向A、B两点，由于sagnac效应，两束光到达A、B两点的时间不会相同。
从图中可以看出，两个实验装置虽然都同样静止的处于地球这个非惯性系中，迈克尔逊-莫雷实验的光路是直线，而sagnac效应的光路是弧线, 这就是两个实验的最大区别，但产生的实验结果却截然不同。
二．对光速矛盾的解释
对于光的直线传播，大家一般不会怀疑，但这条“直线”是相对于地球还是相对于整个惯性空间呢？我在此利用科里奥利力，以图三为例来简单说明一下我所理解的sagnac效应。
如图三：A、B两点到光源O点的距离相等，当光刚从O点射出时，光相对惯性空间的直线方向是A、B两点，这个方向相对空间是固定的，而地球是逆时针转动的，所以光就射在a、b两点上，光经过a点后反射的次数要多一些才能回到O点，光反射后的路径是一个多边形，圆内多边形的边数越多其边长越长，这样就导致光程差，产生sagnac效应。
再来看一下迈克尔逊-莫雷实验中的光路，如图四：A、B两点到光源O点的距离相等。
根据科里奥利力的作用特点——“抛物偏西，落体偏东”或者“在北半球向右偏”，本来从O 点发出的光要射向A、B两点，向右偏后就射在a、b两点上，光经a、b两点反射后再向右偏，重新回到O点。
总结上面的分析，我们可以发现：光的速率相对地球是不变的，但是由于地球的自转，光的方向相对地球有一定角度的改变。
在sagnac效应中，光方向的改变可以累积成光程差，而在迈克尔逊-莫雷实验中却不能，这跟实验的设计和原理有关。
三．光的惯性
物体的惯性可分为速率上的惯性和方向上的惯性，通过本文的分析，我发现光的直线传播并不是相对于地球，而是相对于整个惯性空间，这说明光至少有方向上的惯性。
现在主流科学界都承认光有动质量和动量，所以我相信光是有惯性的。
由于光有惯性，所以我更相信光是“粒子”而不是“波”，光的传播不需媒质。