对sagnac效应的一种解释.pdfVIP

维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 31卷 第3期 2007年 6月 JOURNALOFDAQINGPETROLEUM INSTITUTE Vo1．31 No．3 Jun． 2007 对 sagnac效应的一种解释 齐 绩 (大庆石油学院 电子科学学院，黑龙江 大庆 163318) 摘 要 ：讨论了真空中的sagnac效应和介质中的sagnac效应．通过理论推导和计算 ，使得 sagnac效应变得非常简明 又容易理解．sagnac效应表 明：sagnac效应 的干涉条纹移动数与干涉仪 的角速度和环路所围面积之积成正比；光的传播 需要媒质 ，而空间中存在着作为光传播媒质 的无形态物质 ；光相对于总无形态物质空间的传播速度是衡定 的． 关 键 词：sagnac效应 ；真空 ；无形态物质 中图分类号：0411 文献标识码 ：A 文章编号：1000—1891(2007)03—0146—02 根据 sagnac效应 卜制成的光纤陀螺 已成功地用于航空、航天等领域 ，是近 20a发展较快的一种陀 螺仪．然而，对于 sagnac效应并没有合理的、令人信服的解释．笔者从光需要媒质的角度来解释 sagnac 效应 ，使该现象非常利于理解 ，并完全符合实验结果． 1 真空中的sagnac效应 反射镜 3 反射镜 2 ． 一 ． ： 1911年 ，Sagnac发明了一种可以旋转 的环形干涉仪 ， 其原理见图1．将同一光源发出的一束光分解为2束，让它 1l IJ 们在同一个环路 内沿相反方 向循行 7d后会合，然后在屏 {I 幕上产生干涉．干涉条纹移动数与干涉仪旋转角速度和环 ll 路所围面积之积成正比． 一：： ：——● 为了很好 的理解 Sagnac效应 ，假定一个环路是 以R 为半径的圆，并假定干涉仪作顺时针方向的定轴转动 ，角速 度为 ∞，见图2．由于干涉仪的运动不会影响地表总无形态 屏幕 物质的状态 ，所 以总无形态物质相对于地表是静止的． 图1 sagnac效应示意 环路相对于地表的线速度为o~R(R为光纤线圈半径)， 顺时针方向转动；在干涉仪转动的参考系中，总无形态物质相对于环路 的线 uR 速度也为c (R为光纤线圈半径)，逆时针方向转动 ；无形态物质是光的传播 媒质 ，光相对于总无形态物质空间的传播速度是衡定的．所 以，顺时针方 向 和逆时针方向传播的2束光相对于环路的线速度 73顺，73逆分别为 顺 一 f— mR ， 逆 一 f+ mR ． 环的周长 L一2nR，因而 ，2束光在环中运行的时间差 △￡为