Re: [問題] 光在介質中

看板Physics作者 (萬榮 丹大)時間15年前 (2010/07/24 09:40), 編輯推噓1(101)
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I'm not graduated from physics department, but I feel you and some replier misunderstand most of theoretical ideas of light. Please ask yourself first what is the particle description and wave description of light? Are they parallel or not? Can you mix them or not? if yes , in what situation can you do that? Since most of us are not good theoritist, you shouldn't challenge relativistics in some over casual way. I try to reply part by part in the following. Let me know if you don't agree what I reply ※ 引述《goodluckav8d (古辣克)》之銘言: 光在介質中的速率為什麼會變慢 聽過一解釋 是光在介質中 又和介質內的原子 發生吸收 放射的作用 時間差所產生 但是如果根據光電效應理論 頻率濾過低的光 能量不夠和原子發生交互作用時 解釋不通為何光能夠通過介質 應該會遭到大量散射跟反射 First, don't forget phonon and molecular motion can also react with light. Second, if you have waves have little interaction with matter, they will penertrate without dispersion or frequency drift. Scattering and reflecting are all strong interaction between light and matter. 而當如果解釋是" 光子" 被介質阻擋而變慢 又違反了相對論假設之一 光速恆為定值 Don't mix wave description and particle description. Refraction index and dispersion is macroscopic idea. In particle discription, the delay is caused by transition life time of electron, which isusually fs range. So the light is always travelling in vaccume light speed between particles. 或是如果光速在介質中不是定值 狹義相對論就又瓦解了 請教各位幫助 蟹蟹 補充一下 聽說有實驗室 做出世界紀錄 光在介質中的速度 在接近絕對零度的情況下通過某種介質 光速比騎腳踏車還慢 Do you know the difference between group velocity and phase velocity? -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 118.171.193.34

07/15 00:24,
雖然能階不對~可是考慮的是有溫度的系統耶
07/15 00:24

07/15 00:24,
如果溫度夠高~~能階就很接近連續了
07/15 00:24

07/15 00:25,
這個情況下古典的解釋應該還不錯?
07/15 00:25

07/15 00:25,
(就是電磁學課本都會有的那個)
07/15 00:25
※ 編輯: goodluckav8d 來自: 118.171.193.34 (07/15 00:28)

07/15 00:34,
為什麼不用波動來解釋 一定要用粒子來解釋
07/15 00:34
you can use both the most typical boring wellknown explanatin from textbook you can use are: delay of dipole motion->wave description transition relaxation->particle description

07/15 00:37,
還有粒子可以跑的比光速快哩 狹義相對論會瓦解嗎?
07/15 00:37

07/15 00:43,
你說的那種粒子 還沒證實吧 只是數學一種推測
07/15 00:43

07/15 00:44,
如果我們生活在可以超過光速的介質中,這世界看起來會如何
07/15 00:44

07/15 00:46,
光電效應要打出電子,但沒打出電子不表示光與物質沒作用
07/15 00:46

07/15 00:51,
可不可以這樣解釋 光在介質中不是直線的跑 因為撞到介
07/15 00:51

07/15 00:51,
質 導是方向一直改變 所以路徑變長了 時間變長了
07/15 00:51

07/15 00:52,
但是在我們人的眼裡看到的還是直線傳播的光
07/15 00:52
I will partially agree if you really think it carefully. The radiation of diploe or transition radiation can olyny propagate in self-sustained path

07/15 00:52,
可是這樣光出來的方向 就變成隨機無方向的的了
07/15 00:52
even random light have local phase of each frequency component, they won't propaget in the way that out phase

07/15 00:53,
你誤解狹義相對論了吧...
07/15 00:53
我有想過類似概念 可是光速恆在真空中為定值 是根據馬克是威爾方程示的解 加上麥克生的實驗 <= 才會有任何關測者皆為定值假設的關鍵 (光速在真空中 不需要介質 也不因觀察者所改變 對任何觀察者也恆以等速) 而如果在介質中變慢的話 "對任何觀察者 也需恆以等速" 那麼時間延遲效應 就會出現一個系統 有無限種時間延遲效應 只因為光 在介質中 有不同速率 Hers you mixed two idea again. ※ 編輯: goodluckav8d 來自: 118.171.193.34 (07/15 00:54)

07/15 00:54,
喔~我想 散射光是有的 但是某些部分還是會是直線前進
07/15 00:54
※ 編輯: goodluckav8d 來自: 118.171.193.34 (07/15 01:00)

07/15 00:56,
密介質來說 就是碰撞次數多 路徑比較曲折
07/15 00:56

07/15 00:58,
相對論只管真空中的光速不變
07/15 00:58

07/15 00:59,
介質中的光速在與介質有不同相對速度的坐標中看到的本來就
07/15 00:59

07/15 00:59,
會不同
07/15 00:59
they are the same 可是根據我所知道 麥克生莫雷實驗並非在真空所做@@ 如果光一旦進入介質 就會展現出 一般物質的特性 那麥克生莫雷實驗 應該會有所發現 或是偵測到 波鋒消長 的現象 例如你拿一台電扇去吹 麥克生莫雷實驗的檯子 會吹出一個干涉現象來 ※ 編輯: goodluckav8d 來自: 118.171.197.230 (07/15 01:20) ※ 編輯: goodluckav8d 來自: 118.171.197.230 (07/15 01:22)

07/15 01:21,
空氣. 和真空不會差太多
07/15 01:21

07/15 01:28,
而且會變成相對論效應只獨立存在"真空中"
07/15 01:28

07/15 02:13,
^^b
07/15 02:13

07/15 04:21,
慣性座標系
07/15 04:21

07/15 16:03,
除了原子能階 可能還要考慮分子能階
07/15 16:03

07/15 16:04,
而且低頻的光仍可和帶電粒子散射
07/15 16:04

07/15 16:18,
散射導致光行走的路徑增長了
07/15 16:18

07/16 00:04,
相對論效應是由真空中的光速導出 並不表示只限於真空中
07/16 00:04

07/16 00:05,
在介質中 c 還是指真空中的光速
07/16 00:05

07/16 00:32,
但是樓上你完全忽略"對任何觀查者 衡為等速"的意義
07/16 00:32

07/16 00:45,
真空中的光速 對介質中的觀察者 還是等速
07/16 00:45

07/16 00:46,
而不是 光速在介質中還是等速
07/16 00:46

07/16 00:47,
我覺得你有點曲解相對論了
07/16 00:47

07/16 00:52,
因為真空沒有介質 所以才有理由認為馬克氏威方程在不同坐
07/16 00:52

07/16 00:52,
標中都相同
07/16 00:52

07/16 00:53,
在介質中 不同坐標看到的電導率和磁導率會因與介質的相對y
07/16 00:53

07/16 00:54,
速度不同而不同並不奇怪
07/16 00:54

07/16 00:54,
沒有理由認為介質中的光速也有不變性
07/16 00:54

07/16 00:56,
所以結論是 在介質中的時間膨脹還是與真空中相同,不會因
07/16 00:56

07/16 00:56,
為光在介質中變慢就改變
07/16 00:56
但是我疑惑的是 如果在介質中的光速會因觀察者而不同 麥克生莫雷的實驗 不會如此的沉寂 至少在空氣中 可以發現一些氣流變化 所產生的干涉條文 (這實驗似乎是在非真空下所做的) I think they are smart enough to get rid of air fluctuation. 而我本想要問的問題是這個@@ 在真空中一道光打向一介質 光速C在真空中 假設光進入介質時候只剩下 1/2 C 但是通過介質之後 又必須在真空中恆以 C 前進 (符合馬克是威爾方程式的行進速度) 而光的動能假設 在進入介質之前是 hf 的整數倍 Does photon has "dynamic energy"? and where do you read this assumption?? "直觀上"進入介質之後動能可能因此減少 如果速度變慢的話 古典物理的直觀上 光的動能在進入介質後是減少的 I don't have this intuition. Maybe I am too damm 動能減少原因可能還有 頻率變低(紅移) 或是光子數量在介質中遭到阻擋 why? 但是如果出了介質之後 "直覺上" 它的動能會因為 速度變回c 而增加 而光子數量 跟頻率都不會無中生有 或提高 這裡確認了如果 光速在介質中會任意改變 其光在介質中的動能 也是可以因在於介質中而任意改變 因為光在介質中的特性就跟一般物體的運動特性沒有兩樣(需要遵守古典力學) PLease check the logic in your content agian. You assume photon follow classical mechanics at beginning and doubt the classical mechanics property of photon in the end. 但是就在光離開介質的那一刻 能量守恆定律崩潰了 光的動能無中生有了 ※ 編輯: goodluckav8d 來自: 118.171.195.24 (07/16 02:28)

07/16 02:45,
光經過介質 頻率不會變 波長會變 從E=hν能量還是守恆的
07/16 02:45

07/16 02:47,
你把光單純當粒子看才會有能量守恆定律崩潰
07/16 02:47

07/16 02:48,
他有波的特性..從波來看能量
07/16 02:48
Hey please jungs!! Don't mix two ideas again. Think more!! 這解釋不是在緣木求魚嗎一一 (而且波長變了 頻率就變了阿) 光在介質 既要符合一般物質的特性 又可以不符合古典物理的直覺 而且如果只能從波的角度來看的話 光電效應 不就永遠只會在真空中產生嗎 I don't think you will get anything if you just shoot light into vaccum!! And of course in microscopic view, any interation between light and matter are always in vaccum!! Maybe you have gotten some powerful lightsource that can easily cross schwinger limit and have throught about it all the time then got all of this question. In this case I am too stupid to have any discuss with it. ※ 編輯: goodluckav8d 來自: 118.171.195.24 (07/16 10:31)

07/16 12:12,
光在折射率為n的介質 速度為c/n 波長為λ/n 頻率依舊為ν
07/16 12:12

07/19 22:13,
physic板 第#1BL5QLr1篇 希望對您有幫助
07/19 22:13
-- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 92.227.79.134

07/24 11:18, , 1F
push
07/24 11:18, 1F

09/17 13:43, , 2F
空氣. 和真空不會差太 https://daxiv.com
09/17 13:43, 2F
文章代碼(AID): #1CIaIgHU (Physics)
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