反多普勒效应的理论解释

反多普勒效应的理论解释肖军我们知道，若用一束激光照射到一个“棱镜”上，通过改变棱镜和探测器间的 距离，可以测到光的多普勒效应，当光波探测器向“棱镜”接近时，光是由红光向 蓝光偏移。如果我们用一个特制的光子晶体做 “棱镜”， 激光照射其上时激光的 能量可以使晶体中的原子产生非惯运动，这时的折射光应看做是非惯性运动光源 辐射的光波，光源的非惯性运动加速度也能使其辐射光波波长的产生多普勒效 应，其频移公式1是1 一 k x u / c2 一 kQ - u / c 九 / 丿寸1(% / w)21)式中 丫= 1/ J1-U2 / C2 ; C二 1/二 C寸 1一 kQ X U / C 2 ；2)y 6c1 6cw = = g0c 6tc 6ug 是原子的非惯性运动加速度。对于光波探测器向 棱镜”方向移动情形时，因k 0 - u=u，由(1)式可知光 波探测器测得光波的波长是九=y(1 u / c)九 /、1一叽 / w)2=九 u_c 1 (w /w)2(3)01 + u / cl0很明显，如果w w，光波的波长九是随u的增大而向蓝光方向移动，这就是 0通常的多普勒效应。但是，如果在激光的作用下，利用光子晶体做成棱镜”中的原子是做非惯性运动，并且其非惯性运动加速度g大到使4)w w：2u01 + u / c此时光波的波长九就不再是向蓝光方向移动，而是向红光方向移动，即产生的 反多普勒效应。上海理工大学和澳大利亚斯威本科技大学的学者首次通过实验实现了光学 波段的反“多普勒”效应，在实验过程中，科研工作者发射一束激光到特制的光子 晶体“超棱镜”上，当光波探测器向物体接近时，发现光的波是由蓝光向红光偏移 即光频的递减。这就证实了（1）式预言存在反多普勒效应理论结果。参考文献1 肖军，星系红移的物理机制，