Jak funguje reflexe?

Já prostě pokračuju a zapíšu si to, i když je to již zahrnuto v jiném vlákně .. ale já jsem to tam nezveřejňoval 🙂

Za prvé, pokud myslíte na světlo jako (skalární) vlna (což je opravdu semi-klasický způsob myšlení, ale může stačit k zodpovězení vaší otázky) můžete vyvolat princip Huygen-Fresnel, který se v tomto případě scvrkává na uvažování každého bodu na odrazné ploše jako původ znovu vyzařované sférické vlny s počáteční fází přímo související s fází, kterou bod získal z dopadajícího vlnoplochy.

Superpozice těchto vlnových front, když je necháte navzájem destruktivně zasahovat, bude činit do nového kombinovaného vlnoplochy který se šíří podle Snellova zákona (úhel dopadu = úhel odrazu). Odpovídající ilustraci lomu najdete na tomto obrázku (což je velmi podobné, nemohl jsem rychle najít dobrý obraz odrazu):

Nyní se světlo opravdu nechová „někdy jako částice, někdy jako vlna“. Vždy se detekuje jako kvantum (částice), ale amplitudy pravděpodobnosti (fáze) se šíří vlnovým způsobem. Jedním ze způsobů, jak vyjádřit šíření, je říci, že foton je jakýmsi rozdělením a prochází každou možnou cestou mezi A a B (nebo, v případě reflektoru, z A do libovolného bodu na reflektoru a odtud do bodu B jakýmkoli způsobem). Každá cesta dostane fázový příspěvek a všechny nerozeznatelné cesty jsou sečteny. Většina cest se navzájem jednoduše ruší, ale některé konstruktivně zasahují a vytvářejí velký příspěvek (v případě, že neznáte QM, pravděpodobnostní amplituda na druhou je pravděpodobnost popsané události, takže velký příspěvek znamená, že k tomuto výsledku pravděpodobně dojde). Ve Feynmanovi existuje velmi dobrý obraz a popis tohoto procesu – QED The Strange Theory of Light and Matter (jak jsem napsal v komentáři výše).

V případě reflektoru dochází k velkému příspěvku v klasickém úhlu odrazu (opět Snellův zákon). Všimněte si podobnosti mezi touto formulací (nazývanou cesta integrálního přístupu) a semi-klasickým principem uvedeným výše; to samozřejmě není náhoda.

Také krátce odbočíme k vaší implicitní otázce na nenulovou „odrazivost“ času na atom – říkáme, že elektronová dráha na chvíli absorbuje energii fotonu re-emits it nenulový čas později je samozřejmě také mírné zjednodušení. Ve skutečnosti elektron interaguje s fotonem, trochu mění jeho hybnost, znovu vyzařuje (interaguje) s novým fotonem a znovu mění jeho hybnost. K tomuto procesu rozptylu dochází ve všech povolených momentech a mezičasech, které jsou pak všechny superponovány jako výše, a proto si nejsem jistý, zda má smysl mluvit o jakékoli znatelné době odrazivosti. Všimněte si, že tento rozptyl se v praxi velmi liší od rozptylu, který může excitovat elektron na jinou oběžnou dráhu.

Komentáře

• Ach, zajímavé. Myslím, že poslední odstavec byl pravděpodobně nejužitečnější. A jak stále čtu všechny, zdá se, že vyhledávání rozhovorů a publikací pana Feynmana ' je dobrým způsobem, jak se o QM dozvědět obecně. : D

Ve skutečnosti považuji odraz vlny za snadnější než odraz částice: řekněme mít médium, ve kterém se vlna může snadno šířit, to znamená, že její amplituda se může volně měnit a naplňovat nějaký druh vlnové rovnice. Můžete si to představit jako posloupnost oscilátorů, kde každý z nich vždy předá svoji energii dalšímu.

Pokud nyní vlněně postavíme cihlovou zeď, vytvoříme v podstatě jen oblast, kde neexistují žádné nebo mnohem méně oscilátorů, které by převzaly energii. Co tedy dělá vlna? Nemůže pokračovat v původním směru, neexistuje způsob, jak by se energie mohl zbavit. Takže oscilátory mají nezbývá než poslat energii zpět médiem.