不能證明是鏡子反射回來的吧. 所以不能就說做到了. 我剛才查了一下,

來源: 葉泥泥 2009-07-16 15:11:45 [] [博客] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀: 次 (3469 bytes)
真有人算這個問題, 以下為部分轉載:

根據有關資料,三反射測量實驗是用一種綠色的激光束射向放置月球上的
三反射鏡,探測到反射回來的光束,測量光束來回時間,用以計算月地距離。
這束激光束投射到月球上後,散發成半徑7公裏的光柱,再反射回地球後,更
是變成了半徑二十公裏的大光束。我看過三反射鏡的照片,其大小可以近似地
估計為0.2平方米。地球上接收反射光的天文望遠鏡可以假設為一平方米。

原始激光束中有百分之多少最終被三反射鏡反射回來並被探測到呢?

The cross section area of the mirror is 0.2 m^2
Cross section of laser beam on the moon =PI*R^2
= 3.1416 x (7000m)^2 = 1.54 x 10^8 m^2
The portion of laser intercepted by the mirror is
ratio% = 0.2 m^2 / (1.54 x 10^8 m^2)
= 1.3 x 10^-9

也就是說,大約七億個光子中,隻有一個能射到三反鏡並被反射回來,為
方便計,假設三反射鏡的反射效率是百分之百,有多少反射光子能被地麵望遠
鏡接收探測到呢?

The cross section area of observing telescope 1 m^2
Cross section of reflected laser beam on earth = PI * R^2
= 3.1416 x (20000m)^2 = 1.26 x 10^9 m^2
Portion of reflected light received by the telescope is
ratio% = 1 m^2 / (1.26 x 10^9 m^2)
= 7.96 x 10^-10

也就是說,每十三億個被反射的光子中,隻有一個被天文望遠鏡探測到。
把兩個比率一相乘,就可以得出探測到反射光占原始光束的比率:

1.3 x 10^-9 x 7.96 x 10^-10 = 1.03 x 10^-18

每一百億億個光子裏才得一個被三反射鏡反射並接收的。

那麽月球漫反射回來的光有多強呢?首先,射到月球上的七公裏半徑的激
光束,將全部被月麵截收到。假設這些光一半被吸收,一半被漫反射,則漫反
射光占到全部入射光的百分之五十,遠比三反射鏡的反射率高!

反射回來的漫反射光,將均勻分布在一個以月球為中心,月地距離為半徑
的半球麵上,這個球麵的大小是:

1/2 x 4 x PI x R^2 = 2 x PI x (3.844x10^8m)^2
= 9.28 x 10^17

同樣一個一平方米天文望遠鏡,其可以接收的光子的比率是:

1 m^2 / (9.28 x 10^17 m^2) = 1.08 x 10^-18

假設月麵漫反射光和吸收光各為百分之五十,原始激光束被漫反射和被天
文望遠鏡探測到的比率是

0.5 x 1.08x10^-18 = 5.4 x 10^-18

這個比率和三反射鏡的反射光比率隻差兩倍,在涉及十的十八次方的數量
級時,兩倍差異可以基本忽略不計。這說明,沒有三反射鏡的情況下,做三反
射鏡實驗的科學家們還是可以測量到基本同等數量級的反射光的。

那麽到底實測的數據是多少呢?科學家們用的是每三秒一次的激光束脈衝
進行測量,每個脈衝持續三個納秒時間,脈衝能量為三焦耳,每個光脈衝包含
三乘十的十七次方個光子,也即三十億億個光子。

測量到多少反射光子呢?用科學家們的話來說,每分鍾測得好幾個光子就
算不錯了。這與我的計算非常相符。如果是月球漫反射光,我的計算是將可以
每分鍾得到三十多個光子,三反射鏡則應該給出每分鍾六十多個光子。考慮到
月球漫反射效率可能沒有百分之五十那麽多,再考慮到科學家們說每分鍾隻接
收到幾個反射光子,月球漫反射光的解釋和實驗數據更加吻合一致一些。

想一想非常可笑,科學家們費盡心機校正儀器,想方設法排除掉動則上百
萬甚至上億個環境嘈雜光子,好不容易才逮到那麽幾個據信是來自月球反光的
綠色光子。居然能一口咬定這幾個可憐的光子是來自月球三反射鏡的反
射光,不是月球漫反射光或者幹脆是地球大氣層的漫反光。

所有跟帖: 

沒有時間check你的推算,就假設是對的好了。 -不明則問- 給 不明則問 發送悄悄話 不明則問 的博客首頁 (590 bytes) () 07/16/2009 postreply 20:50:16

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