基于四维协变量的光栅干涉系统频移理论研究

光栅干涉系统中的装配与角度调试误差是探测光发生几何错位、偏离探测器感光中心的直接原因。为厘清探测光综合姿态误差对干涉相位和位移测量结果的影响,本文基于狭义相对论波矢量的四维表达形式,将光频率和光波矢与光栅方程直接关联,构建了以任意角度入射、光栅沿任意方向运动的多普勒频移理论体系,论证了在不同光栅入射角度下,同级次衍射光频移关系具有一致性的物理特征。通过激光、光栅干涉系统之间物理图像的对比,阐明了即使系统光几何路径不随运动改变,也仍产生相位变化的原因是光栅表面的特殊波矢调制关系。结论表明,光栅干涉系统在探测光存在综合姿态误差情况下位移转化关系仍保持不变,光栅周期方向的偏转是系统几何测量误差的关键来源。最后,为初判某一系统的测量性能指标,文中给出了一种能够快速判断其位移测量原始分辨率的方法。由于本文的频移理论从物理底层逻辑出发,因此相关结论具有普适性,这不仅对所有光栅干涉系统的原理分析具有指导作用,同时还对各种先进系统中的几何测量误差分析具有重要参考价值。

电动力学基本方程四维协变形式的推导

利用电磁场张量、四维坐标、四维速度等四维协变量,推导出麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式的四维协变形式。

用Lorentz协变量计算辐射压力

由能量动量守恒的四维表达式导出了光压的普遍关系式 .计算论证了对于“云”状宇宙物阳光的辐射压力大于万有引力 ,给出了部分“Mathematica”软件系统表达式 .可广泛用于计算介质中的张力 .

相对论性多普勒效应研究

从相对论出发给出了多普勒效应的一种简单推导方法,同时从光子图像和相对论的四维协变 量出发推导出相对论性多普勒效应公式。结果表明,在研究相对论性多普勒效应时,光子观点和波动观点 可以给出相同的结果,从而进一步证实了光的波粒二象性。