Как фотон «узнает», когда отражаться в случае преломления? [закрыто]

В тонкопленочной интерференции и в стеклянных волокнах участвует преломление. В зависимости от угла, под которым световой луч входит в материал, он будет отражаться или проходить. Преломление зависит от различных материалов, таких как воздух и вода, стекло или масло.

Но насколько мне известно, отражение происходит внутри материала тонкой пленки или стекла. Таким образом, с этой точки зрения фотон не «видел» и не «чувствовал» материал на другой стороне того материала, показатель преломления которого отражал бы их. Итак, когда фотон отражается до того, как он «узнает» другой материал (поскольку он отражается атомами того же материала, в который он вошел), откуда он «знает», что он «должен» прийти в норму?

Световой луч — это не просто набор фотонов. На самом деле фотоны — это очень плохой способ описать световой луч. Если вы настаиваете на использовании фотонов, вам придется описывать луч как когерентное состояние множества делокализованных фотонов. Будучи делокализованными, фотоны ощущают всю систему, через которую проходит световой луч.
В дополнение к комментарию @JohnRennie: вы запрашиваете квантовую теорию отражения/преломления. Обычно это хорошо объясняется КЭД. Причина этого в том, что вам нужно моделировать фотоны как находящиеся в когерентном состоянии. Для преломления угол преломления определяется таким образом, что пучок фотонов остается когерентным, И волновая функция на границе раздела непрерывна. Это должно дать вам квантовую формулировку закона Снелла. Это справедливо только для диапазона углов. Вне этого диапазона когерентность требует отрицательных углов, что означает, что световой луч остается в той же среде.
Также обратите внимание, что законы отражения/преломления зависят от диэлектрической проницаемости этой среды, которую можно вычислить в квантовой теории.
@Eh-whaaa Нам не нужно когерентное состояние для описания отражения и преломления. Лучи очень низкой интенсивности («один фотон за раз») также подчиняются закону Снеллиуса. Действительно, представление о фотоне как о частице наподобие шара — очень плохая модель. Я просто повторю, что в квантовой теории возбуждение поля («фотон») делокализовано и « знает » другой материал.
это диалектика. Уберите возможность того, что фотон может что-то знать, и вам не нужно говорить о делокализации. Тогда , здесь последнее соответствует подтеории о фотонном знании

Ответы (1)

Как упоминалось в комментариях, фотон «делокализован», поэтому он чувствует всю систему. Вы можете представить фотон как длинную-длинную волну (имеющую определенную частоту), и поэтому он взаимодействует со всем материалом. Более строго можно сказать, что источником фотона является вся совокупность зарядов, поэтому фотон представляет собой коллективный способ возбуждения данной системы. Таким образом, становится естественным, что фотон чувствует больше, чем мы наивно думаем. Представление об отдельном фотоне в пространстве — это плохая физическая картина.