实验基础上新电磁波学作者:袁恩摘要：本论文定义电磁波是1种最小能量子ε的微粒说常数值的光子列队，确定白光有固定频率段，白光不是复色光且是单
色光，电磁波多样性是一种ε微粒的频率不同而引起。牛顿的光学微粒说的理论《判决性实验》定义是“色的种类和折射的程度是光线所固有的，不
会因折射，反射或任何其它原因而改变”为此提出新见解。物理实验能做到单色光变为其它频率光谱，对牛顿的概念不同实验：“康普顿效应，拉曼
效应,红移，蓝移和荧光物理现象的实验。”关键词：红移;蓝移；荧光;拉曼效应;判决性实验;康普顿效应中图分类号：O431.1文献
标识码：A1研究光学定理的一万年发展简史1.1启蒙时期中国对颜色科学应用和探索，已知最早新石器时代的大地湾文化(距今约4800
-8000年)，代表之作“人头形器口彩陶瓶”。中国《诗经》(前11世纪至前6世纪著作)记录了数十种颜色的内容，《墨经》(公元前38
8年著作)都记载了光直线传播，小孔成像，平面镜，凹镜和凸镜的光学规律。青铜时代早期，由于金属冶炼技术，在公元前21世纪初的齐家文化
时期出现了青铜镜。中国的铁器时代，春秋初期的文物“虎鸟缠虺纹铜阳燧”是发现最早的阳燧（凹镜）。中国春秋末年的青铜器《越王勾践剑》，
剑的两面都镶有蓝色的钾玻璃。中国铅铋玻璃和西方钠钙玻璃的化学结构略有不同。希腊德谟克利特（前460年-前370年）概念是物体将微小
的粒子射入人眼并引起视觉.古希腊数学家欧几里德（公元前330-公元前275）《光学》著作记载前人出现的反射定理：光线射到界面时，入
射角和反射角的角度相等。1.2萌芽时期伊朗学者伊本·沙尔在984年的有著《论点火镜子与透镜》里最先正确地描述折射定律。埃及物理学家
穆哈默德·本·哈桑·本·海什木·巴士拉（965-1038）认同德谟克利特的入射说且认为光线来自被观察物体，光线以球体的形式从光源发
出;他首先发明了凸透镜，接近现代凸透镜的理论;他另外一个名字是“光学之父”，著作《光学》成为艾资哈尔大学使用了1000余年的基本教
材，至今未变。13世纪初，银片和铁片作为背面的玻璃镜子出现,16世纪发明了圆筒工艺制造板玻璃和用汞在玻璃上贴附锡箔的锡汞工艺。罗杰
·培根(1214-1294）提出了镜头矫正视力和使用镜头制作望远镜的可能性，并描述了镜头焦点的位置。宋人赵希皓所撰《洞天清录》（1
225-1264）记：“老人不辩细书，用”，明朝张自烈《正字通》说“即眼镜”。意大利最早发明了眼镜的人是1300年的阿玛蒂。马
可·波罗（1254.9.15—1324.1.8），有著作《马可·波罗游记》，记载元朝人戴眼镜新事物，他也把眼镜传到了西方。已知最早
有眼镜的画像《HughofProvence》是意大利人TommasodaModena于1352年绘制。明代仇英（约1498
-1552）作《南都繁会景物图卷》，画中有戴眼镜的人，更有眼镜铺。李时珍（1518—1593）明确指出，较大的六方晶体和较小的晶珠
可以形成色散;中国战国时期“水晶杯”是已知最大的水晶文物。波特（1535-1615）研究了成像暗箱，并在1589年的《自然魔法》论
文中讨论了凸镜和凸透镜以及凸透镜组的组合。1.3后期近代1.3.1伽利略，开普勒，笛卡儿时代早期的光学显微镜是一块凸透镜,16世
纪末年荷兰的詹森父子把些镜片放在圆管内制成9倍数世界第一台显微镜.1608年，荷兰配镜师汉斯.李波尔发现两个镜头可以看到遥远的场景
，他1609年7月发明了人类第一架望远镜。意大利人伽利略(1564.02.15-1642.01.08)1607年，人类第一次实验尝
试测量光速，但不成功;他1610年初，改进一架望远镜放大率提高到33观测天空，发现月亮坑洼洼和木星有4颗卫星，同年3月出版他的《星
空信使》；1613年他用自己制作天文望远镜观测太阳黑子运动，发现太阳黑子是在太阳表面上和太阳自转，这年出版了《关于太阳黑子的书信》
。德国人邓玉函（1576-1630.5.11），他就读于意大利的帕多瓦大学，与伽利略相识，明代第一个带天文望远镜来中国的人。希腊人
Ptolemy（90-168）研究了光的折射，实验结论是折射角和入射角成正比,托勒密的结论就现代而言是错的。几何光学时代：“开普勒
（1571.12.27-1630.11.15）于1611年出版了《折光学》一书并提出了照明定律;还提出，只有在入射角小于30度时，
入射角和折射角约成正比例;开普勒对折射定律的研究比托勒密改进了，他结论还是不正确。威里布里德．斯涅耳（1580-1626）和笛卡尔
（1596.3.31-1650.2.11）提出了折射定律的正确公式。1621年，威里布里德．斯涅耳的论文，入射角的余割与折射角的余
割的比值是常数。笛卡尔的折射定律，在1630年的《折光学》一书中以正弦函数表示。笛卡儿《折光学》提出两种假说：一种是光类似于微粒的
一种物质；另一种假说认为光是一种以“以太”为媒质的压力，颜色不同是光微粒旋转速率引起。笛卡尔肯定光的介媒（以太）对光传播起重要作用
，他两种猜想对日后微粒说和波动说的争论同样是起到很大影响。1657年费马原理是光的几何时代发展很重要理论，对光的发射定理和折射定理
有推动作用。1655年，意大利数学家格里马第（1618-1663）做了第一个波动说的光的衍射实验是两个孔通过一束光后照到屏幕出现明
暗条纹的图像，好像是水波的衍射，格里马第因此得出结论：光可能是一种水波的波动，物体颜色是因为照射在物体上的光波频率的不同而引起。1
.3.2牛顿，胡克，惠更斯时代牛顿(1643.1.4-1727.3.31)有著《光学》巨作，是光的微粒说代表人物，且在1668
年发明了反射望远镜。1676年,罗伊默(1644.9.25-1710.9.19)总结多次观察木星蚀的周期性延迟和超前现象,认为光速
是有限性，并计算观测到天文数据人类首次测出光速是241300m/s.17世纪末，法国发明用浇注法制平板玻璃，制出了好质量的大玻璃镜
；1835年，德国化学家莱比格发明了镀银方法，使玻璃镜子更加普及。17世纪后期，荷兰人列文虎克(1632.10.24-1723.8
.30)制作720倍数实用镜片显微镜，首次观测到微生物还发现了精子；然后，英国人罗伯特.胡克（1635.7.18-1703.3.3
）于1660年发明了复合显微镜同时发现了细胞。荷兰人克里斯蒂安·惠更斯(1629.04.14—1695.07.08)的波动说就两
个光子碰撞问题对牛顿光的微粒说提出异议是1678年。胡克完善格里马第理论提出了“以太纵波，认同格里马第颜色多样性是频率决定”的生成
光波说和牛顿“分离复色光的微粒说”，是这时期最受争论的话题,人们称为光微粒说同光波动说第一次战争。1672年2月6日，胡克和波义耳
等组成的英国皇家学会评议委员会对牛顿的论文《关于光和色的新理论》给了否定的态度。1.3.3托马斯杨，马吕斯，阿拉戈时代1808年
，法国著名的天文学家和数学家拉普拉斯（1749-1827）用微粒说解析了光的双折射线现象，否定了托马斯·杨的波动说。1809年，
法国物理学家及军事工程师马吕斯（1775-1812）在实验中发现了光的偏振现象。惠更斯光概念是一种纵向波，这样实验偏振效应纵向波是
不会出现，马吕斯偏振现象反对波动说的很好验证。1817年就马吕斯偏振效应新光学物理现象，托马斯·杨建立了不同于惠更斯纵向波，提出了
横向波概念。1803年的托马斯·杨(1773.06.13-1829.05.10)“双缝实验”本人认为这个验证光具有波动性的实验是错
的，实验的物理现象都是一种光微粒照射不同的结构物体引起的有规律的物理现象。法国人阿拉戈(1786-1853)起初立场是光微粒说，
他概念是光和热、电、磁都是无重量的微粒构成的流体，光微粒流体因为物质分子的短程引力和斥力的作用，导致双折射、折射、反射等各种光学现
象。马吕斯发现光的偏振现象后，1811年阿拉戈就用偏振光以不同的入射角度射入各液态、气态和晶态物质，结果发现了旋光现象。1813年
阿拉戈测定了许多液体和固体折射率，不同微粒说折射率同密度成正比例的现象，这时期的实验结果动摇了他微粒说思想；接着，他认同托马斯·杨
1801年的干涉波动理论能分析色偏振等实验现象。1815年菲涅耳建立菲涅尔公式是解释反射光的强度、折射光的强度、相位和入射光的强度
的关系。1817年3月7日，法国科学院公布光学竞赛论文征集，截止日期1818年8月1日；菲涅耳的波动说论文得到获奖；评审会员泊松是
微粒说支持者，提出“泊松光斑”的实验猜想反驳菲涅耳的实验；菲涅耳做了“泊松光斑”的实验，光点真存在，当时是波动说很好的实验；我同时
也做了“泊松光斑”的物理实验，本人还是认同光微粒说，“泊松光斑”的光点是圆形球面让光子折射的聚点的光量子效应。1845年，法拉第发
现磁光效应是光偏振平面的旋转，这旋转与磁场朝着光波传播方向的分量呈线性正比关系。1842年奥地利人物理科学家克里斯琴·约翰·多普勒
（1803.11.29-1853.3.17）提出声波的多普勒效应。1848年法国物理学家A.H.L.菲佐(1819.9.23-18
96.9.18)提出了光的多普勒-菲佐效应，1849年也用旋转齿轮法第一次在地面实验室中成功地进行了光速测量，最早的结果是c=31
5000千米/秒。1873年麦克斯韦出版了《电磁学通论》，他建立了麦克斯韦方程组同时预言了电磁波存在，速度和光速一样，1888年赫
兹实验证实电磁波存在,1894年俄罗斯波波夫是世界第一个实现无线电通信，1895年意大利马可尼也在自家蓬切西奥庄园开始他无线通信的
实验，1896年申请专利。1.4后期现代时期然后，1916年爱因斯坦发表了《广义相对论的基础》的论文，广义相对论预言引力场会是光线
偏移。1919年，在英国天文学家爱丁顿的提议下，英国派出了两支远征队分赴两地观察日全食，经过认真的研究得出最后的结论是：星光在太阳
附近的确发生了一点七秒的偏转。这里我得出光线不是真直线传播，地球上的引力场过小光线理论是直线传播，太阳引力场过大会使光线弯曲，光子
和引力作用，运动光子是有质量，猜想光子是否有引力粒子存在。1923年，美国物理学家康普顿(1892.9.10-1962.3.15)
在研究x射线照射石墨时发现除了原有频率段还有小于原有频率段的X射线，散射X射线波长的增量与散射角而不同，这物理现象是康普顿效应。1
904年16岁拉曼（1888-1970）已知物理科学家约翰·威廉·斯特拉特(1842-1919)的“分子散射”，1921年夏天拉曼
坐游轮“纳昆达”号去英国，航行在地中海认为海水蓝是水分子对光的散射；他回程在游轮上写两篇论文讨论这物理现象，中途停靠先后寄往英国发
表杂志上；1924年拉曼到访美国，得知康普顿效应对拉曼很大启发，后来在1928年提出“康普顿效应的光学对应”，这就是拉曼效应。负折
射是俄国科学家Veselago在1968年提出。我没有做过可以正确得出两个光子正碰实验结论和光子是否有介媒（以太）做传播的实验
。我对同步辐射实验和微波加速器实验研究以太和光学很喜欢。我也没有做过比较发射端和接收端的两个光子的状态量是否相同的实验，证实本论文
的一种电磁波ε微粒说和以太猜想的存在正确。2018年欧洲核子中心的ATLAS实验探测器中，两个光子相互作用并改变了方向。ATLAS
探测器项目物理协调员丹·托沃里说：“这是里程碑式的成果，是光在高能量下自身相互作用的第一个直接证据。”光的传播以太是否存在，本论文
还没有正确实验结论，我认为以太存在可能性很大。光学中粒子理论和波动理论之间的争论本论文是粒子说支持者，我做实验和分析问题都在光微粒
角度，而对波动理论是一种学习态度。近代光学出现量子理论，我认同普朗克定律电磁波发射和吸收不连续的最小单位能量子ε，本论文实验结论的
一种电磁波最小能量子ε的微粒说(注释：一种电磁波的微粒定义是一种最小能量子ε，电磁波的ε微粒有引力作用因此频率和位置不同存在微小或
者超大的状态量不同，本论文应用ε光子常数值微小不同的概念，好比原子相对质量存在微小不同，相对常数值是恒定，建立普朗克定律、爱因斯坦
光子假说和牛顿光微粒启蒙。)原子也存在位置不同状态量不同，因引力子是位置变量。不同于普朗克定理能量子ε=hv大小与频率v正比，因此
提出博弈的观点。例如，太阳能发电量，相同时间内发电量和频率正比，相同频率内发电量和时间T正比；相同时间T频率比是0.1，普朗克电量
比是0.01，真实电量比是0.1。实验结论得出ε常数值能作能量单位,ε常数值的实验我没有做，如动能、重力和电势能、化学能、电能等。
我是在实验室做安培力实验发现一个物理现象：活动的导体和按住不动导体电流是不同，始电流I远远大于运动中电流I＇，如果用运动中电流I＇
计算焦耳热和导体动能使用非纯电阻电能公式W=E+I＇2RT是不合物理的实验计量。电流传递能量接近光速，电子根据爱因斯坦理论是不可能
是光速，电子加速器论证电子能加速到接近光速，我猜想电能转递是光速的量子数值传递。猜想新实验好比如:阴极射线管高速高能电子始速度是V
，始动能是E；摩擦发光后速度是V＇,动能是E＇；计算摩擦发光焦耳热能量△E，应该是摩擦发光后的速度减去开始速度（v＇-v），这个（
v＇-v）速度才是摩擦力发光焦耳热能量△E=E＇-E的计量公式的电流I单位。这概念也可以用在纯电阻电能计算公式E=UIT=PT，如
果用灯泡额定电流I计算电能是不对。超导体环实验，最好能解析这物理理论，这个实验我没做过。超导体环实验，始电流I是不变恒定，如果假设
超导体环一个很小横截面积实验技术让不超导发热T时间电流变为I＇，然后再实验技术让其超导，T时间通过电量Q的电流I＇不是纯电阻焦耳热
计算公式量，T时间内减少变化量△I=I＇-I电流才是纯电阻焦耳热计算公式E=U△IT.我猜想的纯电阻焦耳热计算公式Q=U△IT,成
立前提是电能E,电流I，电压U，时间T，物理公式计量关系还是正确。我试图引入新电能计量关系公式，还没有新特破，因为这是我安培力实验
猜想。这安培力实验和灯泡实验分析能提出电能Q=UIT计算公式量是不对。2玻璃光源穿透实验和荧光实验现代红移的概念，蓝移的概念，结
合玻璃激光穿透实验和紫外线荧光实验加强对牛顿光的色散实验理论新见解的说服力。如图1，激光紫色光源（A）穿透过梯形玻璃与方形玻璃组合
。如图2，荧光，是一种光致发光的冷发光物理现象。我在这是使用紫外线验钞机做的实验，波长是365nm的紫外线。图1玻璃光穿透实验
图2紫外线照射人民币一．激光紫色光源（A)穿透梯形玻璃和方形玻璃的组合实验结果是：“图1实
验看到紫色激光在梯形玻璃形成(B)浅黄色的光路，且在方形玻璃形成（C)蓝色的光路。”二.验钞机紫外线实验结果：“图2显示的彩图，可
见光照环境是看不到，我用固定频率365nm波长紫外线照射人民币，紫外线照射中发出了可见的荧光彩图。”两次实验分析结果都不同于牛顿光
的色散实验结论。玻璃光穿透实验和验钞机实验能做到单色变频成其他电磁波频率，电磁波多普勒-斐索效应同样能做到改变电磁波的变频实验。宇
宙红移和蓝移，新猜想是宇宙太空微粒比如高能电子和反电子让其改变电磁波频率。宇宙太空透镜效应，好像地球上海市蜃楼因空气折射引起，我们
眼睛是看不到空气因为过于稀薄，宇宙太空微粒也是这样情况因高能粒子过于稀薄天文望远镜是观测不到。我的猜想宇宙太空粒子的折射和反射的透
镜效应物理现象只是本人猜想。我在这里严重声明:“国家投入科学家实验研究暗物质和暗能量的人才和物力是值得，本人也是在他们研究发表实验
结果学到这方面物理知识，我是赞同科学家研究暗物质存在可能的实验;这里我肯定引力透镜效应和暗物质透镜效应的物理实验研究；科学家实验研
究中会发现很多物理界未知的知识例如光传播的介质、引力波、引力传播的介质和超光速引擎，我不会阻碍科学家的好奇心的实验研究;引力波能像
电磁波一样能聚焦，这样可以隔空取物质了；科学家实验研究是在理论再在加于实验基础上的证实理论的实验投入正确，我始终都是赞成他们的实验
。”3总结前人实验论证和牛顿的光的色散实验结果“光线随其折射率不同，色也不同。色不是光的变态，而是光线原来的，固有的属性。”平
时液晶屏三原色合成的白色，是眼睛视觉神经处理复色光得出的结果。本论文得出四点实验结论：“一.本论文立场是一种电磁波ε的微粒说，不同
牛顿光的色散实验7种纯色光微粒说，对牛顿的光的色散提出新见解。二.白光有固定频率段，单色和复色的白光照射到不同物体引起白光变频成颜
色。三.单色光，照射到物体不容易变色，有变色的实验情况比如紫外线验钞荧光的实验。四.白光是单色光，白光频率都可以变成紫外线频率，电
磁波的多样性是一种最小能量子ε频率不同引起。”运动的光子有质量，预测到黑洞引力让光子做圆周运动，向心力能测量光子质量;比如黑洞合拼
时和黑洞向外喷射物质时引力场变化会出现黑洞光子环逸出物理现象;类似光子大质量飞行器光速可行性。光的微粒说，光学显微镜应用光的量子效
应预测放大倍数能再增加。光微粒ε能作为计量能最小单位，焦耳电能计算公式Q=UIT是不正确，应该应用电流变量△I计算纯电阻电能Q=U
△IT。原子弹核裂变、核聚变爆炸能量是原子燃烧质量的减少，核力作用使核力粒子空间质量减少。原子弹是否存在某种原子能开关燃烧了暗物质
和多维度的物质，好比如电灯开关和水阀，它打开了巨大的辐射能源。物理核裂变实验和“氢气核聚变演化成氦、碳、铁”，测量原子相对质量前后
变化量恒定，或者观测超新星、中子星天文现象都能证实原子弹是否燃烧暗物质和多维度的物质。燃烧暗物质和多维度的物质能否对“宇宙大爆炸”
、太阳聚变是否存在燃烧暗物质和多维度的物质，这样太阳能是“白洞”、黑洞吸可见的宇宙物质同太阳在燃烧暗物质和多维度的物质使可见的宇宙
总质量是在减加。电子因为有质量，猜想电子是可分，有引力粒子和电磁粒子,好比中子是2个下夸克、1个上夸克组成，或者由弦理论构成粒子多
样性。物理学的强力，弱力，引力和电磁力，4力是粒子不同引起。现代的电磁波中微波、红外线、紫外线、X射线和γ射线的概念牛顿时代还没有
创立，牛顿光学理论也解析不通.单色光实验能改变频率，对牛顿光学理论提出新的见解，现实中也存在不同于牛顿的概念物理实验:“激光紫色光
源穿透玻璃实验，康普顿效应，拉曼效应，红移，蓝移和紫外线验钞机的物理现象实验。”参考文献[1]郭奕玲,沈慧君.物理学史[M].（第二版）.北京：清华大学出版社,2005.08.01.[2]樊小龙,袁江洋.牛顿“判决性实验”判决了什么?[J].《自然辩证法通讯》,2016,38(2):61-66.[3]马善程.光色理论传统与莱奥纳尔多的智性认知实践[J].《新美术》,2018,39(1):42-49.[4]史蒂芬·霍金,列纳德·蒙洛迪诺.大设计[M].湖南科学技术出版社.2010.[5]李虎候.齐家文化铜镜的非破坏鉴定——快中子放射化分析法[J].《考古》，1980,04:365-368.[6]杨军昌，段艳丽.中国早期阳燧的几个问题[J].《东南文化》，2000,08:101-103.[7]方卫红，肖晓兰.光的波动说与微粒说之争及其启示[J].《物理与工程》，2008,05(18):55-58.[8]李海.战国水晶杯[J].《东方博物》，2004,01.[9]牛顿.牛顿光学[M].（第二版）.北京：北京大学出版社，2011.03.01.[10]张艳席，王合英，孙文博.用X射线衍射仪验证康普顿效应的实验研究[J].《物理实验》，2007,7(27):45-48. |
|
