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光進入介質后為何會減速

發布時間:2025-10-27閱讀(2)

我們可以在互聯網上找到兩種非常常見的解釋,但它們是完全錯誤的。

第二種解釋是,光在原子之間仍然以光速C傳播,然而光被原子吸收和重新發射需要耗費時間,這有效地使光看起來變得更慢。這個想法非常聰明,但它仍然是錯誤的。問題出現在,當一個光子被原子所吸收時,該原子并不會記得原來光子的入射方向,因此當它重新發射光子時,它可以向四面八方發射。最后,通過玻璃的通道看起來是模糊一片的。

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更好的解釋方法

波有許多屬性,其中最重要的一個屬性是波長,第二個重要的屬性是所謂的疊加。如果兩個相同的波排成一列,使波峰波谷在同一位置,則兩個波疊加起來的結果是一個更高波峰的波。如果是波峰對著波谷,那么疊加之后波就消失了。如果兩個波的波長不一致,疊加起來可能會出現一些不同的形狀。

現在,如果一個波靜止,另一個波相對于它移動時,那么它們疊加之后的波也會進行移動,但移動的速度變慢了。這一點是我們解釋光變慢的重要概念,可以通過數學計算進行證明。

光是一種電磁波,當它通過玻璃時,玻璃中的電子會感受到電磁波的振蕩,也跟著產生微小的振蕩,從而產生也建立了自己的振蕩的電場。簡單來說,光的振蕩電場使電子運動,從而產生第二個振蕩電場。兩個振蕩電場就是兩個振蕩波,最終結果是這兩個波疊加形成一個波,根據上述的重要概念,新和成的電磁波的移動速度要比光速C更慢。當光射出玻璃之后,由于沒有了電子產生的電場的疊加,光又開始恢復了以往的速度。

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