||
一束光进入一块玻璃,是我们日常所见的现象,如果这块玻璃是平的,那么这束光穿透这块玻璃后还会沿着原来的方向继续传播。
如果从光子的角度来看这个事情,就会变得非常有趣。费曼在他的《光和物质的奇妙理论》中对光子穿过玻璃做了很多有趣的讨论。这里我说一点我所关注的。
光子在真空中的速度是光速,这是静止质量为0的结果。静止质量和光速会联系在一起是狭义相对论中最深刻的洞见之一。以光速运动的物体,在行进的方向上尺度为0。在以前我思考光子的时候,没有把这一点考虑进来。
一束光有大量的光子组成,当然这个数量超出想象。有的光子会被玻璃反射,有的光子会进入玻璃,少量的会被玻璃吸收掉,消失了。
在玻璃中传播的光子,和在真空中传播的光子不一样,虽然它们的频率是一样的。光的颜色没有变,这样当它从玻璃中出来后,还是原来那个样子。但是它的传播速度不是光速了,同样它的波长也变短了。这些结论对于一个高中生来说,都是已经熟悉的结论。
当进入玻璃后速度减少了,所以出现了静止质量,最近甚至可以让光子静止,玻璃中的光是可以被追上的。这里边,进入玻璃后,好像被玻璃的环境拖曳,出现了和真空中不同的样子。这是一个非常有趣而又极其重要的事情。
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-4-27 23:56
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社