太長不看:一束光從水裡傳播到空氣中並沒有加速,只是不再被路上的分子減速。
首先明確光速是光的相速度,也就是電磁波相位在空間中傳播的速度。
水、玻璃等透明介質可以看做由電偶極組成。電偶極是一對電量相等,極性相反的,距離很近的電荷。在電場中,電偶極的兩個電荷總是向反方向運動。在交變電場下,兩個電荷往復運動,會發出電磁波。
經典地看,透明介質中電磁波的電場分量帶動電偶極受迫振動。電偶極受迫振動發出的電磁波與入射的電磁波方向相同,但是有個相位的滯後。或者直觀地理解,受迫振動與振動源相比總是會滯後。每經過一個電偶極,滯後就增加一些。因此介質中光速比真空光速慢。
所以,一束光從水裡傳播到空氣中並沒有加速。
2018-11-30更新
另外一個否定“吸收、重發射光子”這個理論的依據是自發輻射中發射出來的光子和入射光子是不相干的,沒法解釋為什麼鐳射在介質中仍然保持相干性。“收發光子”和“相位延遲”這兩個理論是不可調和的。Fermi"s golden rule要求電子能量變化必須(半衰期意義上)消耗時間。所以不存在一種是另一種的通俗說法,跟“波粒二象性”也沒有關係,兩種解釋只有一種可以是正確的。
這個問題下面回答的畫風越來越清奇了。提醒大家:聽起來對的理論不都是對的。下面列舉幾個錯誤答案
太長不看:一束光從水裡傳播到空氣中並沒有加速,只是不再被路上的分子減速。
首先明確光速是光的相速度,也就是電磁波相位在空間中傳播的速度。
水、玻璃等透明介質可以看做由電偶極組成。電偶極是一對電量相等,極性相反的,距離很近的電荷。在電場中,電偶極的兩個電荷總是向反方向運動。在交變電場下,兩個電荷往復運動,會發出電磁波。
經典地看,透明介質中電磁波的電場分量帶動電偶極受迫振動。電偶極受迫振動發出的電磁波與入射的電磁波方向相同,但是有個相位的滯後。或者直觀地理解,受迫振動與振動源相比總是會滯後。每經過一個電偶極,滯後就增加一些。因此介質中光速比真空光速慢。
所以,一束光從水裡傳播到空氣中並沒有加速。
QiuShan1 個月前我的老師也是說的相位滯後,可是下面那個收發光子的答案聽起來也很有道理的樣子?byoshovel (作者) 回覆QiuShan1 個月前幾個問題:1. "原子中的電子會吸收光子,並且發生躍遷"導致的是窄帶吸收,而折射率對各種波長都普遍存在(實折射率對應波長的變化,虛折射率對應振幅的衰減)。2. 躍遷吸收之後重新發出的光子頻率可能變化 3. 重發射光子是各向同性的2018-11-30更新
另外一個否定“吸收、重發射光子”這個理論的依據是自發輻射中發射出來的光子和入射光子是不相干的,沒法解釋為什麼鐳射在介質中仍然保持相干性。“收發光子”和“相位延遲”這兩個理論是不可調和的。Fermi"s golden rule要求電子能量變化必須(半衰期意義上)消耗時間。所以不存在一種是另一種的通俗說法,跟“波粒二象性”也沒有關係,兩種解釋只有一種可以是正確的。
這個問題下面回答的畫風越來越清奇了。提醒大家:聽起來對的理論不都是對的。下面列舉幾個錯誤答案
“光子被吸收然後重新發射,有時間延遲”:上面已經說過了“光子在介質中不沿直線傳播”:憑什麼。就算是光傳播的量子理論允許光不沿直線傳播,但是在均一介質中非直線路徑的振幅也會被抵消。而且一般光的彈性散射具有馬爾可夫性質,也就是說t時間發生散射,光子t+dt時間的狀態只與t-dt時間的狀態有關,沒法偏摺好幾次然後神奇地再回到直線的路徑上。“光子沒有靜質量所以只能以光速前進,不能加速減速”:這個在本題語境下沒有問題但是(1)沒有直接解決提問 (2) 相對論已經指出了不同觀測者對同一個速度沒法達成相同的測量。光速不變說的是局域光速