菲涅耳提出部分曳引假说

对于阿拉果的人眼选择光速的假设，菲涅耳认为很难令人信服。他在 1918 年给阿拉果写信，指出这种解释不可取。为了使两个实验的结果能够协调，他提出了部分曳引假说，即在透明物体中，以太可以部分地

被这一物体拖曳。他再假设透明物体的折射率决定以太的密度，令ρ与ρ1 分别表示真空中和透明物体中以太的密度，假设这些密度与折射率的

平方成正比，则：

ρ / ρ1

或 ρ = n²ρ，

= 1 / n² = c² / c²，

其中 c 为真空中的光速，c1 为透明物体中的光速，n 为透明物体的折射率。菲涅耳进一步假设，真空中的以太是绝对静止的，透明物体运动时， 物体只能带动多于真空的那一部分以太。所以，设透明物体相对于以太的速度为 v，则以太重心的移动速度为：

 n² − 1  1 

 v = 1 −

 

n2  v = kv

k≡1 - 1

n2

就叫菲涅耳部分曳引系数。

如果透明物体运动速度 v 与光的传播方向一致，则在透明物体中， 光的绝对速度等于：

c / n + 1 −

1  v． n2 

如 n=1，则 k=0，以太完全不受拖曳。这一结果既解释了光行差现象，又解释了阿拉果的实验。

1846 年，英国物理学家斯托克斯（George Gabriel Stokes，1819

—1903）对菲涅耳的假设表示异议，他认为把以太分成不动和可动的两部分不如假设物体能够完全拖曳以太，在物体表面附近有一速度逐渐减

慢的区域，在空间中以太完全静止。他进一步假设物体以速度 v 运动， 在运动过程中密度为ρ的以太从前方进入物体，立即压缩成ρ1，然后从

后方放出。于是就有质量为ρv 的以太穿过单位面积，相当于以太有一曳引系数为−ρv/ρ1，所以光相对于物体的速度为：

c − vρ ，

n ρ1

运动物体中光的绝对速度则为：

c + vρ c n ² − 1

v − = + v，

n ρ₁ n n

与菲涅耳的结论一致，同样也可解释阿拉果的实验。

斯托克斯这一完全曳引假说似乎比菲涅耳部分曳引假说更合理些， 但是由于不久就有实验支持了菲涅耳，所以斯托克斯的假说不大受人重视。