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采用“电光效应”的单向光速测量物理实验方案

投稿人：真傻投稿时间：2024-12-22 05:15 访问量：

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一、采用“电光效应元件”的单向光速测量实验初步方案

在《斐索齿轮法与脉冲光：单向光速测量的可能性》^[1]里，提出了用实体的物理实验测量单向光速^[2,3]的原理。这里进一步建议可能的物理实验装置的初步方案。如下图。

图1 采用“电光效应元件”的单向光速测量物理实验方案

采用两个“电光效应元件”^[4-6]。第一个元件，在电方波脉冲作用下，将“连续光”遮挡成“脉冲光”。之后，第二个元件，等效实现“斐索齿轮”的作用。

由于电信号的传播速度，与光速同量级。所以，在上述方案（图1）中，整个装置都处在静止状态。光通过两个“电光效应元件”的时间 τ

τ = D/c

这里，D是两个电光效应元件之间的空间距离，c是光速。

两个“电光效应元件”上施加同一个电方波脉冲，其周期为T。将T在τ上下一定范围内变化。亦即，不进行指定距离D的改变，而是改变脉冲光的周期T。这样，可以提高实验的精度。

当完成了足够次数的测量后，再改变两个“电光效应元件”之间的指定距离D。重复上面的步骤。即可完成重复性实验。

二、说明

（1）电光效应元件：可以由“泡克耳斯效应 Pockels effect”实现[4-6]，其响应时间低于飞秒（fs, 10-15s）。

（2）光强检测可以采用“光电效应”^[7,8]，其响应时间也低于飞秒（fs, 10-15s）。

其余从略^[9-11]。

参考文献：

[1] 中国科学院科学智慧火花，杨正瓴，2024-09-27，斐索齿轮法与脉冲光：单向光速测量的可能性[EB/OL]

doi: 10.1038/s41467-020-14539-y

Owing to the extremely short response time (~ fs) of the Pockels effect

光开始照射与光电子射出之间的时间间隔非常短，在早期的实验观察中，根据当时的时间测量精度推断，这个时间的滞后不大于10-9秒。

doi: 10.1038/s41586-018-0503-6

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