不能证明是镜子反射回来的吧. 所以不能就说做到了. 我刚才查了一下,
真有人算这个问题, 以下为部分转载:
根据有关资料,三反射测量实验是用一种绿色的激光束射向放置月球上的
三反射镜,探测到反射回来的光束,测量光束来回时间,用以计算月地距离。
这束激光束投射到月球上后,散发成半径7公里的光柱,再反射回地球后,更
是变成了半径二十公里的大光束。我看过三反射镜的照片,其大小可以近似地
估计为0.2平方米。地球上接收反射光的天文望远镜可以假设为一平方米。
原始激光束中有百分之多少最终被三反射镜反射回来并被探测到呢?
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
也就是说,大约七亿个光子中,只有一个能射到三反镜并被反射回来,为
方便计,假设三反射镜的反射效率是百分之百,有多少反射光子能被地面望远
镜接收探测到呢?
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
也就是说,每十三亿个被反射的光子中,只有一个被天文望远镜探测到。
把两个比率一相乘,就可以得出探测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
每一百亿亿个光子里才得一个被三反射镜反射并接收的。
那么月球漫反射回来的光有多强呢?首先,射到月球上的七公里半径的激
光束,将全部被月面截收到。假设这些光一半被吸收,一半被漫反射,则漫反
射光占到全部入射光的百分之五十,远比三反射镜的反射率高!
反射回来的漫反射光,将均匀分布在一个以月球为中心,月地距离为半径
的半球面上,这个球面的大小是:
1/2 x 4 x PI x R^2 = 2 x PI x (3.844x10^8m)^2
= 9.28 x 10^17
同样一个一平方米天文望远镜,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
假设月面漫反射光和吸收光各为百分之五十,原始激光束被漫反射和被天
文望远镜探测到的比率是
0.5 x 1.08x10^-18 = 5.4 x 10^-18
这个比率和三反射镜的反射光比率只差两倍,在涉及十的十八次方的数量
级时,两倍差异可以基本忽略不计。这说明,没有三反射镜的情况下,做三反
射镜实验的科学家们还是可以测量到基本同等数量级的反射光的。
那么到底实测的数据是多少呢?科学家们用的是每三秒一次的激光束脉冲
进行测量,每个脉冲持续三个纳秒时间,脉冲能量为三焦耳,每个光脉冲包含
三乘十的十七次方个光子,也即三十亿亿个光子。
测量到多少反射光子呢?用科学家们的话来说,每分钟测得好几个光子就
算不错了。这与我的计算非常相符。如果是月球漫反射光,我的计算是将可以
每分钟得到三十多个光子,三反射镜则应该给出每分钟六十多个光子。考虑到
月球漫反射效率可能没有百分之五十那么多,再考虑到科学家们说每分钟只接
收到几个反射光子,月球漫反射光的解释和实验数据更加吻合一致一些。
想一想非常可笑,科学家们费尽心机校正仪器,想方设法排除掉动则上百
万甚至上亿个环境嘈杂光子,好不容易才逮到那么几个据信是来自月球反光的
绿色光子。居然能一口咬定这几个可怜的光子是来自月球三反射镜的反
射光,不是月球漫反射光或者干脆是地球大气层的漫反光。