光在折射时速度为什么会变化?
介质在微观上是由原子和真空组成,而真空中的光速不变,所以是光和原子之间发生相互作用时改变了宏观上体现出的光速。一种经典的解释是洛伦兹模型:光是电磁波,进入介质后电磁波会对介质原子施加一个振荡的电磁场。我们知道原子由带正电的原子核和带负电的电子云组成,当受到外来电场驱动时,电子云会偏离平衡位置,像“...
你以0.99倍光速追赶一束光,你与这束光的速度差仍是光速!
即便你以0.99倍光速追赶这束光,你们之间的速度差就是0.01倍光速吗?按照我们的传统思维,的确应该是0.01倍光速。事实并非如此,光速并不能用我们的传统思维去衡量,你与这束光的速度并不是0.01倍光速,而仍旧是光速。为什么会这样?简单讲,因为我们平时所用的速度叠加公式,只适用于低速世界,是建立在绝对时空观基础上...
深度长文:品味时间与空间,静止与运动的奥秘!(建议收藏)
19世纪,著名物理学家麦克斯韦统一了电磁理论,认为光也是一种电磁波,以波浪式的形式运动。最关键的一点在于,麦克斯韦方程组中推导出光是固定的速度飞行,也就是光速是一个常数。这种结果与牛顿理论产生了直接冲突。按照牛顿运动定律诠释,绝对静止是不存在的,万物都在运动,而万物运动的速度其实是相对的,也就是说,万物的...
电磁学中的格林函数
这里,k0=ω/c是自由空间的波数。将公式(3)乘以电位φ(r')减掉公式(4)再乘以格林函数g(r,r'),然后对源r'积分;考虑到拉普拉斯算符??2是对称算符(无穷远处边界上的面积分为0,即索末菲辐射条件),便可得到公式(2)。自由空间中,点源产生的振荡电位是g(r,r')=exp(-jk0R)/4πR,其中...
不是说光速不变吗?在水里不就“变慢”了吗?| No.409
计算可得到方程的解,从而可得含有N个原子的介质的极化强度为:由电磁学相关公式,极化强度满足公式:其中为介电常数,为相对介电常数。所以可以得到折射率的表达式:介质中光振动满足:z为光传播方向位移,c为光速,所以光速变慢为c/n。介质中的光波是原始波加上介质内所有电荷辐射的新电磁波的叠加效果。当...
《玉宇情仇》下部 长篇科幻小说 连载 第十八章
同样的道理,电子在原子中不但受到电场力的影响,同时磁场力也会影响电子在原子核外的分布规律,在一定的轨道上运动的电子会从磁场里得到能量,而不会因为电磁辐射的损失而跌落到原子核上去(www.e993.com)2024年9月11日。银河系、太阳系和原子里面的结构原理都是相同的,可以用数学公式统一的描述它们。这些东西人工智能的超级电脑会,而人类不会,因为人...
弹性波可以有自旋吗?
其中,r是从点O指向质点的位置矢量,p是质点的动量(即质点质量和质点速度的乘积),x代表矢量的叉积。如果将弹性介质视为一系列质点的集合,那么弹性波就是这些质点的振动(如图1所示)。这些质点在振动中相对于某一固定点O携带的角动量,就是弹性波携带的角动量了。
光线追踪和纠缠光的产生|2021年亚洲物理奥林匹克竞赛理论第二题解答
A部分讨论平面电磁波在各向同性介质中的传播规律,从结果可以看出此处波矢的方向和坡印廷矢量(能流密度矢量)的方向相同,相速度vp和能流速度vr是相同的。B部分:在单轴电介质中的光传播B.1由(1.1)和(1.2)式可得,将=k(sinθ,0,cosθ),=(εEx,εEy,ε′Ez)代入可得...
电磁波的故事
正是电场和磁场之间的相互转化,时间和空间的相互转化产生了电磁波的坚实基础,电场和磁场在空间和时间上环环相扣,可以脱离介质传播,也实现了电磁波和光的统一。麦克斯韦正式预言了电磁波,并且指出了电磁波的速度即使光速——很自然的会产生光与电磁波的统一学说。
怎样直观的推导电磁波?
例如,声波就是机械振动在空气中的传播。它的振源是一个位置作周期变化的质点,它通过弹力带动周围的空气质元振动,这种振动的传播就形成了声波。简言之,声波由振动的质点引起,描述质元的位移随时间和位置的变化。类似的,你自然就会想到,电磁波由振动的电荷引起。