光子-光波-折射一般认为,光在折射过程中,频率不变,波速变化,波长变化; 现有一束频率为v的单色光从真空射向一种介质,假
光子-光波-折射
一般认为,光在折射过程中,频率不变,波速变化,波长变化;
现有一束频率为v的单色光从真空射向一种介质,假设所有光子能量均为E0=hv0,动量为P0=h/λ0.考察入射后光子在介质中的运动,设入射后E=hv,P=h/λ.
第一个问题:
真空中,光子的v和λ与光波的v和λ是否是相同的.
第二个问题:
光子在介质中不断被原子按特定频率"吸收",然后又被激发的原子按相同频率"释放"出,所以可设光子能量仍均为E=hv.那么这个v和所谓的“在介质中传播的光”的频率是否相同.如果相同,是否就能说明光在折射前后频率不变.当然如果上述分析有误,也请指正.
第三个问题:
如果第二问中对折射后光子运动的分析正确,则推断光子的频率不变,即v=v0,则折射前后光束中的光子能量不变.由相对论,E=pc,因为E=E0,所以p=p0,由p=h/λ,所以λ=λ0.即光束折射前后光子的波长相同.那么,这个波长和所谓的“在介质中传播的光”的波长是否相同.
第四个问题:
以光子的角度看,由v=v0,λ=λ0,则波速V=vλ=v0λ0,似乎折射前后光子运动速度不变,或者说永远为C.若上面上面伞问的答案是肯定的,那么可以推断折射前后概率波的波速不变(1).但事实上光在介质中传播的速度小于真空中,如果我理解正确的话,应当是指概率波的波速(2).那么(1)(2)之中的矛盾在哪里呢?