刘武青
太极集团、重庆桐君阁股份公司
摘要：同一束光，在原光源的频率、强度、光源与光电池距离、入射光时间不变的条件下，光源所在物体的运动，单位时间内光电池受光面积的变化，影响光电池输出功率的变化。用数字示波器测量光电池的输出功率，以粗细、稀疏不同的线直观显示。此现象在爱因斯坦先生的光量子能量公式、光电方程中没有涉及到，因此，爱氏公式、方程不具备普适性，仅在光源所在物体静态时适用。爱氏公式、方程中的普朗克常数不是普适常数。
关键词: 光源旋转 光电池 普朗克常数 光电方程 反射镜 平面透镜
引言：
1887年，德国物理学家赫兹发现光电效应。
1899年，俄国物理学家列别捷夫用实验测得了光压力，证实了麦克斯韦的预言。
1900年，德国物理学家普朗克提出量子概念。
1905年，物理学家爱因斯坦提出光量子概念并得出光电效应方程，光量子的能量公式E=hυ及光电方程1/2mv2=hυ-w
1916年，英国物理学家密立根证实了爱因斯坦的光电方程，并测定了普朗克常数h值。
在照射光的频率为ν的情况下，他测量了光电子从金属中逸出所需的最小电压V，验证了光电方程：1/2mv2=hυ-w ，另外，用光电效应方法对普朗克常数h作了首次测量。
1922年，美国物理学家康普顿发现康普顿效应，中国物理学家吴有训做了大量实验，与康普顿共同确认康普顿效应。在一些文献上称为康普顿--吴效应。
1928年，印度物理学家喇曼发现喇曼效应，当单色光通过透明介质时，有一些光受到散射。散射光的光谱，除了含有原来波长的一些光以外，还含有一些另外波长的光，其波长与原来光的波长相差一定的数值。这种单色光被介质分子散射后频率发生改变的现象，称为并合散射效应，又称为喇曼效应。喇曼效应为光的量子理论提供了新的证据。
他们是从光源所在物体处在静态的条件下进行研究的，没有从光源所在物体动态的条件下进行研究，也没有从光源所在物体原处旋转的角度去研究光量子的能量及光电方程、康普顿效应、喇曼效应、光压力，没有用光源所在物体动态（旋转）的方式测定普朗克常数h值。
多普勒－非索效应是光源对观察者的距离是远离或靠近，没有涉及到光源在原处旋转，对观察者距离基本不变的条件下，即对观察者距离基本不变的条件下发生的效应。
光源旋转效应与纵多普勒－裴索效应、横多普勒－裴索效应是有区别的，光源旋转效应是光源在原处旋转产生的新的物理现象，光源与接收光处的距离基本不变。
2001年，中国刘武青先生向中国专利局提交《光源旋转效应》的专利申请，2002年，中国专利局公开。刘武青先生从光源所在物体动态的条件下，对光的光学数据用各种仪器进行测量。
2004年，中国量子光学学报刊登《光源旋转效应——用光谱仪测量确认波长变化》，是测量光源所在物体运动对光本身的影响，光的本身强度、波长、频率的变化。
本文是同一束光，在原光源的频率、强度、光源与光电池距离、入射光时间不变的条件下，A、光源旋转可以在单位时间内在光电池表面上产生受光面积的变化，单位时间受光面积的变化（光源不在旋转轴中心），影响光电池输出功率的变化。B、光通过旋转反射介质，与通过静止反射介质，，射到光电池上，动态反射介质与静态反射介质的反射光到达光电池，光电池产生的输出功率是不相同的。（光源在旋转轴中心）。C、光通过旋转平面透明介质、与通过静止平面透明介质，射到光电池上，光电池产生的输出功率是不相同的，（光源在旋转轴中心）。以上实验用示波器进行测量，波形图不相同，以粗细、稀疏不同的线直观显示，证明有新的光学现象产生，确认光源旋转效应成立。（光通过平面反射介质、平面透明介质，光作为二次光源）。
1 实验原理
一个物体，旋转与静止比较，旋转所具有的能量（动量）大，物体旋转还同时具有离心力。
平面旋转反射介质，平面旋转透明介质具有动量（能量）、离心力，而平面反射介质、平面透明介质静止时没有动量、离心力。光具有质量、动量、能量、光压力，当光通过平面旋转反射介质、平面旋转透明介质，所获得的动量、能量多一点，光压力增加。
2002年中国专利局公开的专利说明书中笔者写到:《光通过透明体，如果让透明体旋转。 在光源的强度、频率、距离光电池的距离不变，光电池产生的电流是一定值，但是当光线通过透明体（或反射体），当透明体运动，或旋转，对光是有影响的。具体表现在光压、光电效应的电流强度。光通过运动的光路、凸、凹镜，或凸凹共同存在镜。光源本身旋转，透过透明体、反射体这三者的效果相同。》（1）
传统的普朗克常数计算及测定仅限于光源所在物体处于静止的状态，当光源所在物体处于运动的状态后，特别是光源所在物体旋转时，光量子受到两种作用，一是受旋转物体能量的影响，二是受离心力的影响，在传统的普朗克常数中没有涉及到这两种作用。
光量子通过动量、能量大及离心力大的区域后，与旋转平面透明介质、旋转平面透明介质的能量、离心力发生了交换，光量子的动量、能量、光压力增加，这就是本实验的原理。
2 实验器材
2.1 光源
自然散光，利用太阳光，由于示波器的灵敏度高，太阳光的强度在200—500勒克斯左右时进行实验。
2.2 台钻
规格：13毫米。转速每分钟匀速时3100转。台钻电机用感应式，没有电刷产生的火花对示波器的干扰。实验时电钻接地良好，也没有其它波对示波器的干扰。
2.3 反射镜、平面透镜
反射镜用3.5 in光盘，用纸遮蔽大部份。反射镜还用5.25in光盘。
平面透镜用有机玻璃，规格：直径65毫米，厚度8毫米。在平面镜中央钻一个6毫米的圆孔。
规格：直径150毫米，厚度8毫米。在平面镜中央钻一个6毫米的圆孔。
2.4 螺杆、螺母
规格：螺杆10毫米，长度60毫米，数量1个。螺母10毫米，数量2个，垫圈10毫米，数量2个。
螺杆8毫米，长度80毫米，数量1个。螺母8毫米，数量2个，垫圈8毫米，数量2个。
螺杆6毫米，长度80毫米，数量1个。螺母6毫米，数量2个，垫圈6毫米，数量2个。
2.5 光电池
有效面积90*90毫米，3.5 in光盘反射镜在旋转过程中小于光电池的面积。反射镜5.25 in光盘、平面透镜大于的光电池的面积（可以小于或等于）。
以下是3.5 in光盘用纸遮蔽了大部份后作为反射镜与有效面积90*90毫米光电池的照片：明显地看到反射面不在旋转中心轴，而是偏离了旋转中心轴，相当于光源在作横向运动，或横向振动。
2.4 示波器
多功能数字示波器，即用计算机屏幕显示光电池产生的电压强度曲线。本次实验用的示波器型号是0PY2000 多功能数字示波器，电压精度0.05mV，可随意的保存、打开储存的波形，可以测量并且精细显示精度至分辨率5微秒的数字与模拟信号。
3 实验方法
同一束光，在原光源的频率、强度、光源与光电池距离、入射光时间不变的条件下，光源所在物体的运动。
在光源的强度、频率及与光电池距离不变的条件下，以及入射光时间相同的条件下，我想用数拾米长的光电池进行光源直线运动的实验，查看在一定时间内光通过光电池，光电池产生的电功、功率，光源静止与光源运动的电功、功率有什么变化？显然，数拾米长的光电池制造是困难的。
但是，用等效实验却可以办到，将光源安装在旋转轴的偏心位置，即在旋转轴中心有适当距离，在光电池面积范围内旋转，与光源直线运动是等效的。相当于光源在光电池表面积之上作直线运动。
具体做法是，3.5in光盘中有一个孔，3.5 in光盘用纸遮蔽了大部份后作为反射镜，将直径10毫米螺杆穿入孔中，两个螺母分别夹紧光盘，然后，螺杆上在电钻夹头上。
在反射镜的周围、上方，有散射光源的存在，即软光的存在，发出的光线则是漫射性质，光线效果比较平淡柔和，散射光通过反射镜后，照到光电池。散射光是室外太阳光。反射镜距离光电池30毫米。
用平面透镜的具体做法是，将平面透镜中央钻一个孔，将螺杆穿入孔中，两个螺母分别夹紧平面透镜。然后，螺杆上在电钻夹头上。
在平面透镜的上方，有散射光源的存在，即软光的存在，发出的光线则是漫射性质，光线效果比较平淡柔和散射光通过平透镜后，照到光电池。散射光是室外太阳光。（实验地点：重庆雾天进行效果较好）
这里是电钻、3.5 in反射镜、光电池等位置示意图。
图1
电钻夹头
螺杆
小方框表示反射镜位置
光电池
4 示波器显示的波形图
由于照片占的空间大，这里仅提供3.5 in光盘反射介质进行实验的照片，即光源不在旋转轴中心的照片。
5.25 in光盘作为反射介质、平面透明介质的旋转仍然引起示波器波形图线条粗细、稀疏变化。
以下照片是3.25in光盘反射镜由静止到匀速旋转时示波器上的波形图。前部份是细线，后部份是粗线。细线与粗线相接部份有稀疏线。明显地看到静止与旋转，波形图不相同，粗线表明光电池输出电压加大，证明了反射镜旋转时光电池的输出电功率加大。
在波形图上还有稀疏线，稀疏线有稀疏与紧密的区别，由静止到匀速旋转中间有加速过程，示波器上由稀疏线表示。在加速过程与匀速过程中，可以看到加速过程的波形图中，可以看到加速过程的波形图与匀速旋转时的波形图是不相同的，表明反射镜旋转速度不同时，光电池的输出功率不同，反射镜旋转速度高，光电池输出功率大。
以下照片是3.25in光盘反射镜由匀速旋转到静止示波器上的波形图，前部份是粗线，后部份是细线。粗线与细线相接部份有稀疏线。明显地看到匀速旋转与静止时,波形图不相同,粗线表明光电池输出电压大，证明了反射镜旋转时光电池的输出电功率大.
在波形图上还有稀疏线，稀疏线有稀疏与紧密的区别，由匀速旋转到静止中间有减速过程，示波器上由稀疏线表示。在减速过程到静止过程，在减速过程的波形图中,可以看到减速时旋转波形图与匀速旋转时波形图是不相同的，表明反射镜旋转速度不同时，光电池的输出功率不同，反射镜旋转速度低，光电池输出功率小。
以上两张照片上，在波形图上还有稀疏线，稀疏线有稀疏与紧密的区别，是由于光电池产生的功率可以用反射镜每转一圈旋转作为计算单位产生的，由于每旋转一圈在光电池上的受光面积相同，这样，即使反射镜平面与光电池平面的位置不平行，也能显示在单位时间内光电池的输出功率。
5 新的物理现象
本实验表明: 平面反射镜、平面透镜旋转后及平面反射镜不处在旋转轴中心旋转后，对光电池产生的电压强度在示波器中的波形图有影响。
示波器显示的波形图不是一条粗细相同的线，而是一条粗细不相同的线。还有稀疏线与紧密线的区别，说明了光电池产生的电压强度有变化，光电池的输出功率有变化，证明了有新的物理现象产生，光与整体物体相对运动时，入射到光电池的能量发生变化，光量子的能量发生了变化。
6 实验分析
用数字示波器测量光电池的输出功率，以粗细、稀疏不同的线直观显示。
定性分析：光源所在物体的运动影响光电池输出功率的大小。
定量分析：光电池输出功率的大与光源所在物体的运动速度有联系，运动速度大，光电池的输出功率大。原因可以是光照射到光电池的面积大。从示波器中的波形图的变化，可以认为是光的能量增大。
说明了光源所在物体运动影响光本身的强度、波长、频率的变化外，还可以影响光电池受光面积的变化，从而产生光电池输出功率的变化。
能量的传递所需时间是短的。光源旋转效应，作者从能量的转移思考得多一点，旋转反射介质、旋转透明介质具有动量（能量）。旋转反射介质、静止透明介质没有动量，光经过反射介质的的反射，光通过旋转透明介量，所获得的能量多一点。有交换能量的现象产生。这是从示波器中波形图的图形变化得到证实的。
光具有压力，光从离心力较大的旋转物体中发出，离心力影响光压力，有力的交换现象产生，光的压力增大，光量子的能量也增大。离心力与光压力比较，不在一个数量级，而且数量差别悬殊，因此，离心力影响光压力、离心力影响光量子的能量。在爱因斯坦光量子能量公式、光电方程没有涉及到离心力对光量子的能量的影响。因此，爱因斯坦光量子的能量公式 E=hυ、光电方程1/2mv2=hυ-w中，要加入离心力对 E 的影响，所以，在光源旋转的条件下，h 与υ均发生了变化。
从理论上分析及实验中可以测出，旋转物体与静止物体比较，旋转物体的能量（动量）比静止物体的能量（动量）大，旋转物体的能量与光量子的能量比较，不在一个数量级，而且数量差别悬殊，旋转物体的能量远远大于光量子的能量。在光源旋转过程中，还要加入旋转物体所具有的能量对光量子的能量影响。
实验误差分析，为什么光源旋转效应是新效应，而不是实验误差，其理由是：
实验设备分三方面：一、一次光源。二、反射镜、透镜。三、测量仪器
一次光源是固定不动的，这里用的是室外光线，在采样的20秒钟内，光的强度可以是不变。测量仪器也是固定不动的，这里用示波器。
反射镜、透镜是作为二次光源对待的，反射镜、透镜分为两种状态，静止与旋转。旋转即是运动，也可以这样说，反射镜、透镜分为静止与运动两种状态。
一次光源的光，分别通过这两种状态的反射镜、透镜，对测量仪器，产生了不同的波形，不同的波形图，确认了光源旋转效应成立。
问：在透镜旋转过程中透镜有横向（旋转不在旋转轴上）、纵向（镜面与光电池不平行）的振动会怎样？
答：反射面不在旋转中心轴上的反射镜实验可以相当于透镜横向、纵向运动，示波器上显示的稀疏线与紧密线相当于横向、纵向的振动。
问：反射镜旋转不在旋转中心轴，旋转后要加大光电池的受光面积
答：应该从单位时间内来看问题，由于每旋转一圈在光电池上的受光面积相同，转速不同，单位时间内光电池的受光面积不同。在透镜在加速或减速旋转过程中，示波器显示有稀疏线与紧密线的区别，证明了反射镜每分钟旋转数拾圈与每分钟旋转数百圈光电池的输出电压区别，即光电池输出功率的区别。
因此，在测量仪器中产生的两组数据，其中一组肯定是由于光源旋转（光源运动）产生的数据。因为，大前提是一次光源静止不动，测量仪器也静止不动。唯一运动的是反射镜、透镜，而反射镜、透镜的状态分两种，静止与运动两种状态。
本实验证明能量可以影响光、作用力（离心力）可以影响光，光可以传递能量、作用力（离心力），光与能量、光与力有密切的联系。光电池在单位时间内受光面积对光电池输出功率的影响。
传统的普朗克常数计算及测定仅限于光源所在物体处于静止的状态，当光源所在物体处于运动的状态后，特别是光源所在物体旋转时，光量子受到两种作用，一是受旋转物体能量的影响，二是受离心力的影响，因此，普朗克常数不是普适常数，在光源所在物体运动时普朗克常数不适用。
另外，从理论上分析及实验中可以测出，旋转物体与静止物体比较，旋转物体的能量（动量）比静止物体的能量（动量）大，旋转物体的能量与光量子的能量比较，不在一个数量级，而且数量差别悬殊，旋转物体的能量远远大于光量子的能量。有能量交换的现象产生。
光量子是一份一份从光源所在物体发出，光源所在物体有静止与运动的状态。同一束光，从静止物体中发出与从运动物体中发出，普朗克常数是不相同的。因此，普朗克常数不是普适常数，在光源所在物体运动时普朗克常数不适用。
从另一角度分析，喇曼效应成立，光源旋转效应同样成立。因为喇曼效应与光源旋转效应的区别仅仅在于：喇曼效应实验的透明介质是静止的，光源旋转效应实验的透明介质是旋转（运动）的。但是，喇曼效应实验的结果是：光的频率有减小的现象发生，光源旋转效应实验的结果是：光的频率有增大的现象发生。
7 实验结论
分两个方面： A、光源旋转效应实验，用光谱仪测量光的波长变化、光的强度变化。证实了光通过相对静止的透明介质与光通过相对运动的透明介质产生的光学数据不相同的光学现象。
B、在一定时间内，入射光在光电池上经过的面积愈大，光电池的输出功率愈大。
物体整体运动，在光到达光电池同样距离的条件下，光通过整体相对静止的物体到达光电池产生的电压强度，与光通过整体相对运动的物体到达光电池产生的电压强度，是不相同的，而且，整体物体在加速、匀速、减速运动时光电池产生的电压强度也是不相同的。即光电池输出功率不相同。
通过对实验的分析，光源旋转效应是光的量子效应。
光源旋转效应，证实了爱因斯坦的光量子能量公式、光电方程是静态公式、方程，康普顿效应、喇曼效应是静态效应。也就是说：爱因斯坦的光量子能量公式、光电方程仅在光源静止时适用。康普顿效应、喇曼效应仅在光源静止时成立。在宇宙中，大部份光源是相对运动的，大部分发光星体是相对运动的。相对静止的光源很少。爱因斯坦光量子的能量公式、光电方程有局限性，康普顿效应、喇曼效应也有局限性。普朗克常数不是普适常数。
作者对《光源旋转效应》申请了专利。（1）
作者做过光源所在物体旋转实验，激光笔旋转、紫色发光二极管旋转，实验结果，电流表（光电池）读数有变化。见《实验证明爱因斯坦光量子的能量公式、光电方程有局限性》。（2）
作者也做过光通过旋转透明介质实验，用照度计测量数据的变化，见《实验确认光源旋转效应》。（3）
作者也做过光通过旋转透明介质实验，用光谱仪测量数据的变化，见《光源旋转效应——用光谱仪测量确认光的波长变化》。（4）
本文实验通过示波器对光源旋转效应实验中的光电池输出功率的变化进行测量，进一步证明了光源旋转效应成立，光源所在物体速度的变化对光电池产生的电压影响。受光面积对光电池的输出功率的影响。频率为V强度为P的光线，通过旋转透明介质，光的波长变化、光的强度变化。
在光源旋转效应中，能量E、频率υ有变化，测量出来的数据——能量E、频率υ代入光量子的能量公式E=hυ、光电方程1/2mv2=hυ-w中，可以计算出的h 不是传统的普朗克常数 h 值。
说明了光源所在物体运动影响光本身的强度、波长、频率的变化外，还可以影响光电池受光面积的变化，光电池输出功率变化。
下一步实验方向：
用凸、凹反射镜做光源旋转效应实验。
可以做类似实验，可以用水杯实验证实，光束射向水杯，光所在物体动态时水杯中的水温度升高比光所在物体静态时水杯中的温度升高要高。
还可以用水龙头放水实验，水龙头在原处旋转、水龙头不在旋转轴中心上旋转，对接受处功率的影响。
参考文献
（1）刘武青，中国专利局公开的专利申请说明书，名称：《光源旋转效应》 申请号：01135693.6申请日：2001.10.19 公开号：1348094 公开日：2002.05.08
（2）刘武青，《实验证明爱因斯坦光量子的能量公式、光电方程有局限性》，在“当代物理世界-物理论文集”网站网址：
http://www.physicswd.com 公开日2003.09.15
西安西北工业大学召开的“相对论与现代物理创新国际会议”宣读，2003年10月
另外，此论文在ISSN 1531-085x Copyright 2003 USA Matter Regularity (格物) No 3 刊登。2003年12月
（3）刘武青，《实验确认光源旋转效应》，中国光学学会2004年学术大会论文集，ISBN 7-900666-77-X/G·113，浙江大学出版社。2004年4月
（4）刘武青，《光源旋转效应——用光谱仪测量确认光的波长变化》，中国量子光会学第十一届学术大会宣读。2004年8月，《量子光学学报》刊登，2004年9月25日。
作者简介
刘武青 男 出生于1947年8月，研究方向是物理、化学、光学、声学等学科的新效应，已通过实验证明“被屏蔽的电力、磁力、电磁力影响万有引力效应”、“磁场、电场中的电化学反应效应”、“光源旋转效应”、声源旋转产生的现象成立，普朗克常数不是普适常数。曾经获得重庆市、四川省、全国自学成才奖。
