写在前面:本文中之观点均为非主流观点,如果您是学生或者非物理学专业人士,最好不要读此文以免被误导,如果出于好奇您一定要读,请一定以怀疑的眼光来看待本文中之观点。欢迎您发表自己的看法。
5、介质中的光速、折射率与光的频率变化
当光到达介质表面时,会产生折射、反射现象,量子力学认为一个光子或者被反射,或者入射,但是实际上任何光波都会分成两部分,一部分入射一部分反射,比率由介质的性质和光的频率所决定。
这里我们要纠正一个认识上的习惯错误,一般我们把介质称为光密质,把真空或者折射率小的称为光疏质,这与事实正好相反,光波的传输媒体受电场强度控制,介质内绝对场强大而传播媒体的密度小,应该叫做光疏质,真空中的光传输媒体密度最大,所以光波从玻璃到空气比从空气到玻璃的反射率高。
光波在界面的过程满足能量守恒,反射多少是由光的动量决定的,另外一个习惯的错误认识就是光波在传播过程中频率保持不变,这主要受E=hv的误导,其实光在传播中频率是变化的,例如从空气入射到玻璃中,光的频率增加了,而相反方向则频率减小。其实这也是引力蓝移的本质。
还有一个错误认识是不同频率的光在介质中速度不一样,导致不同频率的光折射率不同,从光波的微观结构知道光速与频率无关,在同一介质中光速都是一样的,而折射率的微小差别是由于不同频率的光的动量不同,在介质界面上会受到来自光密质的反射,而偏向光疏质方向。