За счёт чего происходит преломление света при смене медиума? (из воздуха в стекло, из вакуума в воздух и т.д.)
Имеет ли место пожирание и испускание фотонов? Или какой то другой механизм?
У Старого Семёна |
Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.
Вы здесь » У Старого Семёна » Физика » Тёмное нутро оптики
За счёт чего происходит преломление света при смене медиума? (из воздуха в стекло, из вакуума в воздух и т.д.)
Имеет ли место пожирание и испускание фотонов? Или какой то другой механизм?
Сейчас придут Крыс с Хайдуком и все объяснят.
Сейчас придут Крыс с Хайдуком и все объяснят.
А не подтруниваете ли Вы, Михаил, над фундаментальностью подходов наших с ув. Крысом, а?
Вопрос зауряден (то бишь башки на такие не хватает ), но геометрической оптики 18-19 веков должно хватить, нет, Михаил?
но геометрической оптики 18-19 веков должно хватить, нет, Михаил?
нет, вопрос то про фотоны
Да, коэффициентом преломления вы тут не отделаетесь
Думаю, вот полный ответ на этот вопрос: http://www.new-physics.narod.ru/htmrus/23200r.htm
Думаю, вот полный ответ на этот вопрос: http://www.new-physics.narod.ru/htmrus/23200r.htm
Автор опуса предлагает нам следующее:
...При этом можно говорить о длине свободного пробега фотона в веществе. Считая, что время переизлучения составляет 10-8 сек, нетрудно подсчитать, что длина свободного пробега в воде составит 9 м, а в воздухе 10240 м. Эти цифры начисто отметают гипотезу переизлучения фотонов, как противоречащую опытным фактам...
Мягко говоря, сомнительно.
Для начала вспомним вопрос ув. Mortu .
Речь идет о распространении фотонов в диэлектрике. Причем, коль речь идет о "свете", то в оптическом (и прилегающих краях) диапазоне длин волн. Возбуждение среды и переизлучение в этом диапазоне имеют место, причем рассматриваем случай отсутствия нелинейных эффектов (всяких комбинационных рассеяний, вынужденных и не очень, и особенно многофотонных процессов (спешел фор ув. MikhailK )). Можно еще поговорить о соотношениях Крамерса — Кронига, которые (в частности) выражают связь между действительной и мнимой частями диэлектрической проницаемости.
И о квантовой теории диэлектрической проницаемости (увы, в основном только по курсу ФТТ).
Далее курс по дипольному и мультипольному излучению (поглощению) могут прочитать и ув. MikhailK и ув. Quantrinas .
А мы с Хайдуком (
) внимательно выслушаем мэтров.
P.S. Ув. трактатор! Когда речь идет о взаимодействии электронов с фотонами (в ссылке), то, видимо, подразумевается край т.н. фундаментального поглощения, где диэлектрики теряют (обычно) свою прозрачность вплоть до гамма-диапазона, и взаимодействие излучения с веществом приобретает несколько другой оттенок.
Да, коэффициентом преломления вы тут не отделаетесь
А вот как раз им-то мы и отделались! Про связь коэффициента преломления с диэлектрической проницаемостью даже мы с Хайдуком слышали. Только в электродинамике принято иметь дело именно с эпсилон. Это буква такая, греческая.
Физики измерили скорость света в композитных материалах
Свежатинка. Надеюсь понятно, что скорость света в среде имеет некоторое отношение к обсуждаемой теме?
По ссылке всё чётко и ясно написано. Очевидно, что если бы причиной перломления света было бы переизлучение, то преломление света на границе воздух- вода происходило бы только для очень толстого слоя воды (больше 9 м).
Механизм преломления чётко изложен в последнем абзаце.
Ув. трактатор! До последнего абзаца мы еще дойдем, но уже в самом начале нам предлагают явную туфту.
При этом можно говорить о длине свободного пробега фотона в веществе. Считая, что время переизлучения составляет 10-8 сек, нетрудно подсчитать, что длина свободного пробега в воде составит 9 м, а в воздухе 10240 м.
Еще раз обращаю внимание, автор за нас выдвигает абсурдную модель распространения электромагнитной волны в веществе (совпадает с существующей моделью только слово "переизлучение"). Смотрим внимательно далее:
Устоявшееся представление о распространении света в среде состоит в том, что электромагнитная волна приводит в вынужденные колебания электроны вещества
Боюсь что автор не отдает себе отчет, что подобная фраза с кучей оговорок подходит только для случая распространения света в металле. Но в таких случаях придется говорить о комплексных эпсилон (с большой мнимой составляющей) и скорее об отражении, чем о распространении. Распространение же ограничится скин-слоем и речь, естественно, не будет идти о "метрах свободного пробега".
Другой случай, когда мы имеем сильное поглощение в оптике, связан со специфическими спектральными характеристиками вещества. В большинстве случаев, если мне не изменяет память, такое поглощение связано с колебательными степенями свободы молекул. Здесь уже говорить о "вынужденных колебаниях электронов вещества" не приходится. Фотон взаимодействует с целой системой атомов. Дальше энергия рассеивается либо в виде релаксационных процессов (повышая температуру газа, или возбуждая фононы в решетке), либо переизлучается в более длинноволновом диапазоне (читаем про лазеры-мазеры). Но и то и другое, как уже отмечалось, нелинейные эффекты.
Остается только один механизм - поляризация среды при прохождении через нее света. К теории дипольного и мультипольного излучения (переизлучения) тоже уже отсылал к мэтрам. Не дело чайников (в смысле - не мое дело ) читать лекции по квантовой радиофизике.
Добавлю лишь, что не следует искать "дыры" для фотонов, где поляризация диэлектрика отсутствует. Попытки таким образом оценить длину свободного пробега фотона в диэлектрике считаю бесперспективными. Впрочем, если у автора найдутся адекватные модели, рассмотрим и их.
Вы здесь » У Старого Семёна » Физика » Тёмное нутро оптики