リフレクションはどのように機能しますか？

他のスレッドですでに取り上げられているのに、先に進んでこれを書き留めます。しかし、私はそこに投稿しませんでした:)

まず、光について考えるなら（スカラー）波として（これは実際には半古典的な考え方ですが、質問に答えるのに十分かもしれません）、ホイヘンス-フレネルの原理を呼び出すことができます。この場合、反射面のすべての点を入射波面から得られた位相に直接関連する開始位相を持つ再放射された球面波の起源。

これらの波面を互いに破壊的に干渉させた後、これらの波面の重ね合わせは次のようになります。新しい結合波面へこれはスネルの法則に従って伝播します（入射角=反射角）。対応する屈折の図については、この画像を参照してください（これは非常によく似ており、反射の適切な画像をすぐに見つけることができませんでした）：

現在、光は実際には「粒子として、時には波として」動作しません。常に量子（粒子）として検出されますが、確率振幅（位相）は波状に伝播します。伝搬を表現する1つの方法は、光子が一種の分割であり、AとBの間（またはリフレクターの場合はAからリフレクター上の任意のポイントへ、そしてそこからポイントBへ）のすべての可能なパスをたどると言うことです。どうにかして）。すべてのパスがフェーズ寄与を取得し、すべての区別できないパスが合計されます。ほとんどのパスは単純に互いに打ち消し合っていますが、一部は建設的に干渉し、大きな寄与を生み出しています（QMがわからない場合、確率振幅の2乗は記述されたイベントの確率であるため、大きな寄与はこの結果が発生する可能性が高いことを意味します）。ファインマンには、このプロセスの非常に優れたイメージと説明があります-QED光と物質の奇妙な理論（上記のコメントで書いたように）

リフレクターの場合、大きな貢献が発生します古典的な反射角で（再びスネルの法則）。この定式化（経路積分アプローチと呼ばれる）と上記で概説した半古典的原理との類似性に注意してください。もちろん、これは偶然ではありません。

また、原子ごとの非ゼロの「反射率」時間に関する暗黙の質問について簡単に説明します。つまり、電子軌道はしばらくの間光子エネルギーを吸収します。ゼロ以外の時間後にそれを再放出することは、もちろんわずかな単純化でもあります。実際には、電子は光子と相互作用し、その運動量を少し変化させ、新しい光子と再放出（相互作用）して、その運動量を再び変化させます。この散乱プロセスは、許可されたすべての運動量と中間時間で発生し、それらはすべて上記のように重ね合わされます。したがって、反射率のかなりの時間について話すことが意味があるかどうかはわかりません。この散乱は、実際には、電子を別の軌道に励起できる散乱とは大きく異なることに注意してください。

コメント

• ああ、興味深い。最後の段落がおそらく最も役に立ちました。そして、みんなを読み続けていると、ファインマン氏の講演や出版物を調べることは、QM全般について学ぶ良い方法のようです。 ：D

実際、波の反射は粒子の反射よりも簡単だと思います。波が容易に伝播できる媒体を持っています。つまり、その振幅は自由に変化し、ある種の波動方程式を満たします。これは一連のオシレーターとして想像できます。各オシレーターは常にエネルギーを次のオシレーターに渡します。

今、波のようにレンガの壁を置くと、基本的には次のような領域が作成されます。エネルギーを引き継ぐ発振器がないか、はるかに少ないので、波は何をするのでしょうか？元の方向に進むことはできず、エネルギーを取り除く方法はありません。したがって、発振器はエネルギーを媒体を通して送り返すしかない。