UC知道请教:光子-光波-折射
来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/04/27 13:53:19
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?
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?
问者的条理真是非常清晰啊！
1）是，真空中，光子的v和λ与光波的v和λ相同。
2）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，这个v和所谓的“在介质中传播的光”的频率也相同。能由此说明光在折射前后频率不变。
3）光束折射前后光子的波长相同，这个波长和所谓的“在介质中传播的光”的波长并不相同！这是关键！
4）没错，光子的速度总是C，即便在介质内，原子核与电子之间的空隙其实也是真空！光子在遇到电子时可能被吸收，吸收后停顿片刻再放出，这就耽误了一点时间，所以说，在介质中光子是走走停停的，平均速度自然就比真空中的光速小，按照这个速度算得的波长才是“在介质中传播的光的波长”！
1.相同的。
2.光子被原子吸收又放出，光子已经不是原来的光子。这和折射不是同一类型
3.和第二问一样，吸收和放出的过程和折射有本质区别，不能混为一谈
4.同理。
楼主主要是将折射和光子吸收放出过程混淆了，才导出这个矛盾。
1.相同
2.光子在介质中可以认为，是光子在驱动原子或晶格振动，接着原子按着驱动的节拍释放光子，所以不发生非线性效应的一般情下况光子在传输过程中不发生频率变化。
3.能量E=hv=p2v2=p1v1=p0c,能够得到λ1v2=λ2v1，波长和波速成正比。
4. 3不成立。实际谈到波速就是涉及到经典理论，而光的现象是具有波粒二象性的。
上面的回答有点问题吧
吸收又放出频率不变，应该是没有区别的……
至于其他，我也解释不了