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苏格斯坦

铜虫 (初入文坛)

[交流] 从光与物质相互作用的角度，如何解释光的折射？（原子对光的散射与原子对光的折射有什已有14人参与

光与物质中的原子发生作用时，会使原子中的电子产生共振，辐射出光波。在不同物质结构情况下，会有散射、折射等现象。
现在的问题是：从宏观上来看，光的折射是光偏转向同一个方向的。但是从微观上来讲，每一个原子都会使光的方向发生变化，并且变化方向应该是任意的。可是为什么在宏观上来看，光的方向是唯一的，而不是四面八方的？
有答案说与物质结构有关，一般均匀结构的物质就会折射，不均匀就会散射。是否可以从每一个原子与光作用的角度说的详细一些，谢谢！
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1楼2011-06-10 13:26:08
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68377605

木虫 (正式写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
如果你承认折射率，那么不妨从费马原理来想一想，光直走极值路径，这不就解释了么。
如果你又开始纳闷折射率是怎么来的，再不妨看看麦克斯韦方程。
光学这块儿，经典的东西太多了，可是又有很多的量子解释，这两种往一起搀和后，很多人就迷茫了……
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2楼2011-06-11 12:01:40
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deguic

银虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
这的确是有些抽象，只看到结果看不到过程，多看下那些变态的理论家的公式自己慢慢体会吧...越是简单的东西越不好解释
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3楼2011-06-11 20:49:54
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苏格斯坦

铜虫 (初入文坛)
引用回帖:
Originally posted by 68377605 at 2011-06-11 12:01:40:
如果你承认折射率，那么不妨从费马原理来想一想，光直走极值路径，这不就解释了么。
如果你又开始纳闷折射率是怎么来的，再不妨看看麦克斯韦方程。
光学这块儿，经典的东西太多了，可是又有很多的量子解释，这两 ...

费马原理与麦克斯韦方程都太宏观了，并没有从本质上说明问题。光与物质的作用有其深刻的物理过程。这个看似很简单的问题，却很少有中国人去思考。我们可以说诸如什么什么教科书上有什么什么理论，但是那不是我们自己的理论，那是别人的，况且别人的理论我们都没搞懂。
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4楼2011-06-13 10:26:57
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jshine

至尊木虫 (著名写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
找任何一本光与材料相互作用书上都会有光与物质相互作用的洛伦兹模型，这个模型解释了由于材料对一些光存在吸收的话就会有介电常数概念，有介电常数公式，能得出介电常数就能得出折射率，这应该是折射率存在的最基本解释
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事态为什么炎凉，我们社会需要什么
5楼2011-06-13 12:25:39
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68377605

木虫 (正式写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
如果楼主真的为这个问题困惑，我只能说很好，建议抽时间看看量子光学，那里面可能会有你的答案。 光与物质的相互作用，这个话题很大很大，可能1个世纪过后还是会出新的问题，单单的平面电磁波与电子的相互作用就有很多问题要弄，如果再复杂一些，飞秒脉冲的激光、阿秒脉冲的激光、光波导、非谐电磁波甚至于微波波段的问题等等都很复杂，很有意思的。 我认为这种复杂性来自于光的特殊性，是波还是粒没有明显的界限。
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6楼2011-06-13 15:42:43
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quantumfang

至尊木虫 (著名写手)

小木虫中医研究院院长
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
楼主也可以从路径积分方法的角度考虑
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7楼2011-06-14 08:44:11
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wzhiqustc

金虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
这个问题很有意思，想了一会儿，没想明白，期待能从物理上定性直观的解释
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8楼2011-06-16 17:21:04
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441641599

木虫 (著名写手)
学习！！
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天生我材必有用
9楼2011-06-16 18:10:32
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physs

铜虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
我也来说看看：
光的入射，驱动电子震荡，电子确实向各个方向发射辐射波了
对于均匀规则介质，许多原子的电子的辐射波会在一个方向有个相长相干的叠加，这个方向就是折射方向
对于不均匀介质，没有一个特定的相长方向，结果表现为散射。

也许是这样的 ，哈哈
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10楼2011-06-16 20:32:42
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