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横波和纵波（光是横波还是纵波？）

提问时间：2022-06-08 21:05:15来源：小樱知识网

光会在小障碍物周围弯曲，对折射的解释是支持它的有力论据。如果以力学观点为指导思想，那么还有一个问题，就是如何确定以太的力学性质。要回答这个问题，首先要知道以太中的光波是纵波还是横波。换句话说，光像声音一样传播吗？光波是否由于介质密度的变化而使粒子在波传播的方向上振动？还是以太是一种弹性胶体，只能产生横波，其粒子的运动方向与波本身的传播方向垂直？

在解决这个问题之前，让我们试着决定哪个答案更好。显然，如果光波是纵波，那就太好了。因为在这种情况下，设计一个机械以太就简单多了。以太的图像可能类似于气体通过声波传播的力学图像，但是构造能够传播剪切波的以太的图像要困难得多。把胶体想象成一种由粒子组成的介质并不是一件容易的事情，这种介质可以传播剪切波。惠更斯认为，以太将是“气态的”而不是“胶状的”。但是大自然忽略了我们给它的限制。在这件事上，自然会容忍物理学家试图用力学观点去理解一切现象吗？要回答这个问题，我们必须讨论几个新的实验。

我们将只详细讨论许多实验中的一个，它可以提供一个改变位置的晶体板。但是它绕着旋转的轴的位置必须是固定的，这样上面这句话才有意义。以我们入射光定义的直线为轴。也就是说，我们移动了晶体片上所有点的位置，但轴上点的位置保持不变。奇怪的事情发生了！光线越来越弱，最后完全消失。如果它继续旋转，就会重新出现，当它回到原来的位置时，就会恢复原来的场景。

在不详细描述这个实验和其他类似实验的情况下，我们可以提出以下问题:如果光波是纵波，这些现象可以解释吗？在纵波的情况下，以太的粒子必须像光束一样沿轴运动。如果晶体旋转，沿轴的点不变。轴上的点不动，只在其附近发生小位移。所以对于P波来说，永远不可能有光消失和出现的明显变化。这种现象之类的只有假设光波不是纵波而是横波才能解释！换句话说，我们必须假设“凝胶状”的以太。

这是令人遗憾的。如果我们试图用力学来描述泰，我们必须准备面对巨大的困难。

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