Механизм уменьшения эффективной скорости фотонов в прозрачных средах (12 августа 2009)

Каков "механизм" падения эффективной скорости фотонов (ЭМВ) в прозрачных преломляющих средах (Г, Ж, Т)?

Естественнейший этот вопрос "вырастает" в смешную проблему: учебники и энциклопедии молчат, в Рунете нашёл я только пару необоснованных нелогичных гипотез (временное поглощение и/или удлинение пути). otvety.google.ru/otvety/ и даже library.ru/help/ тоже оказались беспомощными.

Просто разберитесь, как свет распространяется в прозрачной среде, и вопрос отпадет сам собой.

Фотон поглощается атомами среды и переизлучается в том же направлении, попадает на следующий атом, и тот атом его снова переизлучает и т.д. Из-за того, что процесс переизлучения не моментальный, в итоге фотон проходит толщу среды дольше, чем в вакууме.

"Просто разберитесь, как" ... поставлен исходный вопрос, и дайте ГС на серьёзные источники, убедительно разрешающие его в пользу одной из двух простейших гипотез ...с непростыми проблемами.

Естественно, — экспериментально!

Хорошо бы завести где-то в Рунете неустаревшие конспекты лекций МФТИ ... , ...

По оптике? Берите Ципенюка "Основы физики", или Сивухина "Оптика", или Ландсберга "Оптика" и вот вам лекции МФТИ, даже лучше. На реальных лекциях бывает что-то не успевают рассказать, а тут книги, тщательно проработанные и проверенные временем. Ландсберг — вообще вещь!
Ценная информация:

по данному вопросу лекции в МФТИ не полнее, чем в ...

Т.о., ожидается оптимальный — для всех сторон — ответ на исходный вопрос: "На сегодня достаточные материалы - см. ...
(ГС или хотя бы однозначная фраза для поиска)."

[комментарий удален afportalпожалуйста, формулируйте свои чувства и переживания в более корректной форме]

=========================

Мои "переживания" - не более, чем сочувствие "шефам", дозволяющим пустую болтовню, (включая и мою — ответную). Ничего не имею против "корректного" исчезновения "ответов", не являющихся ответами.

Уберите здесь всё, кроме исходника, на данный момент, или аннулируйте мою активацию на этом сайте, до становления его приличным — устраняющим допущенные случайные ошибки.

На данный момент "болтовни" не вижу. ВиРа, формулируйте свои вопросы по теме более конкретно. Правильно заданный вопрос — половина ответа.

Смею напомнить, что inkerman — один из лучших пользователей сайта и часто дает весьма грамотные ответы. А от ошибок не застрахован никто.

Требую от администрации убрать пустую болтовню после моего исходника.

И жду на него ответ от приличного профессионала или толкового любителя.

Читать Ваши мелкие нападки, ВиРа, по меньшей мере неприятно. Хотите пообщаться, давайте пообщаемся. Для начала растолкуйте нам, околонаучным, что Вы понимаете под эффективной скоростью фотонов.
Я почистил тему. ВиРа, если Вы хотите обсуждать вопросы физики, пишите, но перехода на личности я, как модератор, не потерплю. Это последнее предупреждение. Рекомендую извиниться перед inkerman'ом хотя бы в частной переписке.

Что касается удаления Ваших и чужих сообщений, то они будут удалены только в том случае, если не относятся к физике или содержат нападки на других пользователей.

Отвечаю на законную смешную просьбу объяснить насчёт "эффективной скорости фотонов": кажущаяся их скорость в прозрачных средах, соответствующая показателю преломления.

[флуд удаленafportal]

"Механизм" падения эффективной скорости фотонов (ЭМВ) в прозрачных преломляющих средах.

1. Свет переходит из вакуума, допустим, в прозрачную среду, скорость света в этой прозрачной среде является постоянной? Это вопрос 1-й.

2. Я почему спросил про эффективную скорость фотонов, укажите пару-тройку источников (книг, энциклопедий...), где этот термин употребляется? Это вопрос 2-й.

Вопросы я задал, чтобы точнее ответить на Ваш вопрос, ответ есть.

В. Грабцевич, уберите отсюда всё после исходника и увидите из него, что Ваши вопросы смешные...

'Самостийный' мой термин "эффективная скорость фотонов" отображает юмор "всех учебников и энциклопедий", сообщающих ТОЛЬКО то, что:
- фотон всегда движется со скоростью света;
- скорость света в прозрачной среде определена её показателем преломления (т.е. бывает аж в 4 раза меньше фундаментальной).

Для зачёта и диплома этого, может быть, и достаточно, но не для людей думающих и слыхавших про спектроскопию — это насчёт 'временного поглощения'.

Выкладывайте Ваше "ответ есть"!!

Факт 1-й: термина эффективная скорость фотонов − нет.

Факт 2-й: "механизм" падения эффективной скорости (это Ваш вопрос) предполагает наличие среды с изменяющейся оптической плотностью.

1. При прохождении электромагнитной волны через вещество часть энергии волны затрачивается на возбуждение колебаний электронов. Частично эта энергия вновь возвращается излучению в виде вторичных волн, возбуждаемых электронами; частично же она переходит в другие виды энергии (например, в энергию движения атомов, т. е. во внутреннюю энергию вещества). Таким образом, интенсивность света при прохождении через вещество уменьшается − свет поглощается в веществе.

2. Первичная электромагнитная (световая) волна, распространяясь через вещество со скоростью с, вызывает вынужденные колебания частиц. Благодаря этому около каждой частицы возникнут вторичные волны. Амплитуда и фаза этих вторичных волн определяются амплитудой и фазой вынужденных колебаний частиц; последние же зависят от соотношения между частотой падающей волны w и частотой собственных колебаний wo. Вторичные волны, складываясь с первичной, образуют результирующую волну с амплитудой и фазой, отличными от амплитуды и фазы первичных волн. Это ведет к тому, что волна проходит через вещество с фазовой скоростью, отличной от скорости, с которой она распространялась бы в пустоте. Различие в скоростях будет тем больше, чем сильнее вынужденные колебания частиц.

[флуд удален администр.]
Владимир Иванович, в надежде, что этот человек покинул форум, я, с Вашего разрешения, выскажу свое мнение.

Есть пара возражений:

1) сложение двух колебаний с разными частотами не может дать в результате колебание с частотой первой волны, но со сдвигом фазы. Так просто математически не получится.

2) у атомов частота собственных колебаний совпадает с частотой волны. Почему? Я полагаю, это следует из наличия разрешенных переходов у электронов в атоме для света данной частоты. Если будет несовпадение, если не будет таких переходов, то излишек энрегии уйдет в фононы (читай в тепло), а вторичные волны будут иметь исключительно частоты разрешенных переходов.

Другое дело, что фаза вторичной волны отличается от первичной на π/2 и при сложении с ней дает некий сдвиг фаз, формирующий снижение фазовой скорости.

С фазовой скоростью проблем вроде нет. Все строго. А как быть с групповой? С какой скоростью фронт волны будет распространяться в стекле, например? Я выкладок по распространению групповых волн не встречал, хотя никогда и не особо искал.

В таком случае нужно привлечь к диалогу И. В. Савельева (т.3) и С. Э. Фриша (т.3), именно их точку зрения я изложил.
Видимо, больше по Фришу :)

А я — по Сивухину, т. 4 "Оптика" $58. Там с вычислением сдвига фаз.

А еще я не внимательно прочел Ваш комментарий. Виноват. Мне показалось, что у Вас выходило, что частота вторичной не равна частоте первичной, а на самом деле о частоте вторичной Вы даже и не писали.

В общем, частоты будут по-любому равны.