解讀宏觀毛細管與微觀偏振光

解讀宏觀毛細管與微觀偏振光

　　　　　　　　　　　胡 良

　　　　　　深圳市宏源清實業有限公司

摘要：當含有細微孔隙的物體與液體接觸時，在浸潤的條件下，液體可沿孔隙上升（或滲入），而在不浸潤條件下液體沿孔隙下降，這種現象就是毛細現象（毛細管作用）。此外，在浸潤情況下，孔隙越小，液體上升越高。

關鍵詞：毛細管作用，表面張力，表面能，光子，量子場論，引力場

作者：總工，高工，碩士

The energy constant (Hu) is the smallest energy unit,Hu = h * C=Vp*C^(3), which reflects the intrinsic relationship between the vacuum speed of light (C) and Plancks constant (h).

1毛細管作用

當含有細微孔隙的物體與液體接觸時，在浸潤的條件下，液體可沿孔隙上升（或滲入），而在不浸潤條件下液體沿孔隙下降，這種現象就是毛細現象（毛細管作用）。此外，在浸潤情況下，孔隙越小，液體上升越高。

具體來說，毛細現象（毛細管作用）是指液體在細管狀物體內側，由於內聚力（附著力）影響產生的現象。例如，將毛細管放入水中，則管內的液面上升（高於管外的液面）；而將毛細管放入水銀中，則管內的液面下降（低於管外的液面）。

2浸潤及不浸潤的內涵

浸潤就是液體附著在固體表面上的現象。對於玻璃來說，水就是浸潤液體。在玻璃板上放一滴水，其會附著在玻璃板上面，從而形成薄層。換個角度，將一塊玻璃板浸入水中，然後取出來，在玻璃表面就會沾上一層水。

不浸潤就是液體不附著在固體表面上的現象。對於玻璃來說，水銀就是不浸潤液體。在玻璃板上放一滴水銀，其只能在玻璃板上滾動（不附著）。換個角度，將一塊玻璃板浸入水銀中，然後再取出來，玻璃板上也不會粘附著水銀。

當液體與固體接觸時，在接觸處將會形成一個液體薄層（附著層）。在附著層里的分子能夠直接受到固體表面分子的吸引，如果受到固體表面分子的吸引力比較小，則產生不浸潤現象。反之，如果受到的固體表面分子的吸引力比較大，則產生浸潤現象。

3表面張力及表面能

對於液體表面張力來說，由於分子間之間存在引力作用及斥力作用；距離較近的分子，其斥力作用佔優；而距離較遠的分子，其引力作用佔優。

液體與氣體接觸的表面就存在一個表面層；表面層里的分子比液體內部的分子密度低（分子間距離比液體內部大）；因此，分子之間表現為引力，這種引力具有使液體表面層有縮小的趨勢，體現為液體的表面張力。

從三維常數理論來看，對於光子來說，

Vp*C^(3)=h*C=Vp*[C^(3)/λ]*λ=Vp*T*λ，T，表達溫度屬性。

對於液體及固體來說，

Vp*C^(3)=h*C=(Vn/N)*[S^(3)/λn]*λn=Vn*Tn*λn，；其中，Tn，表達了由N個基本粒子組成孤立量子體系的溫度屬性。

如果將一個固體材料分解成小塊，將會斷開其內部的化學鍵，釋放出光子。反之，如果這個分解過程可逆，則需吸收光子。

可見，將材料分解成小塊需要釋放光子，這意味著小塊材料表面增加了吸收光子的能力（表面能增加）。表面能體現了同一材料，表面積越大，表面能越大，吸收光子的能力越強。

4偏振光的含義

　光（電磁波）是橫波，其振動方向與光波前進方向構成的平面就稱為振動面，而光的振動面限制於某一固定方向的，則稱為平面偏振光（橫波才有偏振現象）。通常，將光波電場振動方向作為光振動方向，光（電磁波）光波中的電振動矢量（E）及磁振動矢量（H）都與傳播速度（C）垂直。自然光在各個方向振動是均勻分布的，體現為非偏振光。

　自然光的光矢量具有軸對稱性，均勻分布及各方向振動振幅相同，是非偏振光。

　偏振光（線偏振光）是指光矢量端點的軌跡體現為直線，即光矢量只沿著一個確定的方向振動，其大小隨相位變化，而方向不變。

　橢圓偏振光是指在光傳播過程中，空間每點的電矢量都以光線為軸作旋轉運動，而且電矢量端點體現為一個橢圓軌跡，就稱為橢圓偏振光。假如，順著光線方向看，凡電矢量順時針旋轉的光，就稱為右旋橢圓偏振光；而逆時針旋轉的就稱為左旋橢圓偏振光。橢圓偏振光中的旋轉電矢量由兩個頻率相同，振動方向互相垂直及且有固定相位差的電矢量振動合成之結果。

　圓偏振光是指旋轉電矢量端點體現為圓軌跡的光，是橢圓偏振光的特殊情形。值得注意是，圓偏振光的偏振方向是按一定規律來變化的。

　部分偏振光是指如果光波電矢量的振動，在傳播過程中僅只在某確定方向上佔有相對優勢。

5偏振光的製備方法

　通過反射，多次折射，雙折射及選擇性吸收等方法，可獲得平面偏振光。也可採用具有選擇性吸收的偏振片來產生平面偏振光。

　偏振片是用特殊的方法，採用選擇性吸收很強的微粒晶體，使其在透明膠層中作有規則排列而製備的。該材料可允許透過某一電矢量振動方向的光（此方向稱為偏振化方向），而同時能吸收與其垂直振動的光，體現為具有二向色性。因此，自然光在通過偏振片之後，其透射光就成為了平面偏振光。

這意味著，偏振光的本質，就是具有相同相位的光子匯聚在一起。

6偏振光與改進的雙縫實驗內涵

　將雙縫實驗進行改進，假設在任何時間，只有一條狹縫是打開的，而另外一條狹縫是關閉的。而在任何時間，光子僅只能經過兩條狹縫中的一條狹縫。其結果仍然能夠觀測到光子的干涉圖案。

　同樣，用單獨電子累積的雙縫實驗干涉圖案與一堆電子的雙縫實驗干涉圖案相比較，兩個干涉圖案相互之間是相同的。

　此外，從廣義的角度來看，干涉現象並不只限於光子，質子，中子及電子等基本粒子。對任何批量的具有相同屬性的孤立量子體系來說，都能製造雙縫實驗干涉圖案。這說明，相位就是產生干涉圖案的真正原因。

　例如，對於氮氣分子來說，假設在任何時間，只有一條狹縫是打開的，而另外一條狹縫是關閉的。而在任何時間，氮氣分子僅只能經過兩條狹縫中的一條狹縫。其結果仍然能夠觀測到氮氣分子的干涉圖案。

7橫波與縱波的邏輯

光子的縱波表達式，體現動量守恆，體現粒子性。

光子橫波表達式，體現動能守恆，體現波動性。

光子的的中間態，具有部分縱波屬性及部分橫波屬性。

對於一個孤立量子體系來說，如果這一個孤立量子體系是自由的，則體現為橫波屬性，體現為波動性，而相位是關鍵。如果這一個孤立量子體系與另一個孤立量子體系相碰撞，則體現為縱波屬性，體現為粒子性，而頻率是關鍵。如果這一個孤立量子體系與另一個孤立量子體系相互影響，則體現部分波動性及部分粒子性，體現部分橫波屬性及部分縱波屬性，體現為波粒二象性。

從廣義來看，對於人類的理想社會來說，全球一體化，所有國家的關稅都為零（體現波動性）；但各國可對本國的相關行業進行補貼（體現粒子性），是最佳的制度。對於一個國家來說，建立一個公平公正公開的制度並監督執行（體現波動性）；同時設立最低的保障制度，確保群眾的生存權（體現粒子性），是最理想的制度。

體現了物理學內部之間，物理學與社會科學之間，具有內在的邏輯聯繫。