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光速在介质中为什么会变
光
在介质中为什么会变
慢?
答:
众所周知,光在空气和真空中的速度是每秒30万千米,
但当它进入水或玻璃等介质中会由于折射的关系而减慢速度
。普通的光学材料中,光减慢的速度是非常有限的,再加上光本来的速度又是那么快,这一过程根本不可能被人们感知。由此看来,降低光速的关键是提高介质的折射率。美国的科学家们成功地提高了介质...
光在不同
介质中
速度不同,而
光速
=波长*频率,那请问不同介质本质上先改变...
答:
介质改变了速度,不是波长
。根据麦克斯韦电磁理论,在相对介电系数为εr,相对磁导率为μr的介质中光速c=(εrε0μrμ0)^(-0.5),其中μ0为真空磁导率,ε0为真空介电系数。所以介质中光速是由介质自身性质决定的,又因为电磁波折射属于连续体,所以频率必须保持不变这导致波长发生改变。
为什么介质
可以改变
光速
?
答:
光是电磁波,波动方程由麦克斯韦方程组推得,从波动方程中得到的波速由介质的介电常数和磁导率决定
。介质的电磁性质和光的频率及振动方向有关,所以会有色散和双折射现象。麦克斯韦方程组告诉我们,变化的电场和磁场相互激发,产生电磁波,相当于把介质分子放在了电磁场中,分子本身的电荷和磁矩的分布产生变化,反过...
光
在介质
里面
为什么会变
慢
答:
光子说理论认为光是由一份一份的光子组成的。光子有一定的能量和动量,能够表现出粒子性。光
在介质中
传播,光子和组成介质的原子发生相互碰撞,平均速度变小。从波动说的角度看,光会受到原子晶格的散射,产生频移(频率
变化
),而动量跟频率成正比,所以速度(反映为动量)也随之变化。
为什么
光在不同
介质中
速度不同?这违背
光速
不变原理吗?
答:
光速在
不同介质中的异变:原理揭示与微观解读我们熟知的“光速不变”其实指的是在真空中的恒定速度,但
在介质中
,这一现象却有所转变。当光从真空进入折射率为n的介质时,其速度并非始终保持不变,而是按照一定的规律减小。这似乎与光速不变原理产生冲突,但其实质上是物理学中的一个微妙现象,让我们...
光在不同
介质中
的传播速度相同吗
答:
我们可以通过折射现象解释
为什么
光在从空气射入水中时会改变方向,并看到水中的物体似乎有所偏移。光在不同
介质中
的传播速度是不相同的。光在真空中以
光速
传播,而在其他介质中,光的传播速度会受到介质的折射率和光与介质分子相互作用的影响而减慢。光速的
变化
对视觉现象、光学技术和科学研究都具有重要意义...
为什么光速在
不同的
介质中
是不同的呢?
答:
此外,当某个时空区域的能量增加时,我们会认为该区域的时间变慢了。这就是
为什么
在重力场较高的区域时间较慢,在那些区域有更多的E2能量。如果材料有分子,那就有点复杂了。把分子想象成球,由弹簧连接。分子中的原子在弹跳,但就像电子的轨道一样,也有允许和禁止的弹跳模式。光子可以被吸收,以推动...
为什么
光在不同
介质中
的速度不一样(波长不一样),别说折射定律?
答:
可以这样理解:不同
介质
密度不同,阻力也不同,密度大的介质,自然阻力大,光的运行受阻,速度慢。就像人在空气中行走和在水中游泳一样,水的密度大于空气,水的阻力大,游的就慢。
光速在
不同
介质中为什么
不一样
答:
比较上面给出的两种频率值可知可见光
在介质中
远离共振区,但因紫光比红光的频率更接近固有频率,所以紫光所引起的电子的受迫振幅更大——紫光产生的电极化(大体与正负电荷中心的间距成正比)更大——相应的介电常数ε更大;由麦克斯韦方程组导出的电磁波波动方程给出
光速
C=(με)^(-1/2),ε大即...
为什么
光在不同的
介质中
传播速度不同?
答:
光事实上是电磁波,光的传播过程是交变电磁场的传播过程。不同的
介质
的磁导率和介电常数不同,电磁场建立需要的时间就有区别了,表现为光的传播速度不一样。
光速
的平方等于介质的磁导率乘以介电常数的倒数。真空的磁导率和介电常数最小,所以真空中的光速最大。
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