Это хорошо наблюдаемое явление, помимо нескольких других, всегда привлекало меня. Нам хорошо известны несколько теорий, экспериментов и практических применений этого хорошо известного явления, но установлено ли то, что происходит в основе отражения?
Мой школьный учитель однажды сказал мне, что всякий раз, когда свет падает на любую отражающую поверхность, его электроны поглощают энергию фотона и отдают обратно ту же энергию. Если это действительно так, то у меня куча вопросов, чтобы продолжить, а если нет, то что такое рефлексия, как и почему она происходит?
Вопрос Что ЕСТЬ отражение? на самом деле дубликат вашего, но я подозреваю, что ответ может быть для вас немного кратким.
Световая волна, как и любая электромагнитная волна, представляет собой комбинацию колеблющегося электрического и магнитного полей. Эти поля воздействуют на электроны в любом материале, с которым сталкивается волна, колебательной силой, и эти электроны начинают колебаться в ответ. Однако колеблющийся электрон испускает электромагнитное излучение, и это излучение интерферирует с падающим светом.
Чтобы рассчитать, что происходит на границе раздела, вы должны принять во внимание падающий свет, свет, переизлученный из твердого тела обратно в вакуум (т. е. отраженный свет), и свет, переизлученный в тело твердого тела (т. е. , проходящий свет). Когда вы это сделаете, вы обнаружите, что свет отражается под углом падения, а свет проходит под углом, определяемым законом Снеллиуса. Вычисления немного запутаны, но если вам интересно, вы можете найти множество примеров за счет быстрого поиска в Google.
Ответ на комментарий:
Колебания электронов управляются входящим электромагнитным полем, поэтому частота колебаний такая же, как частота входящего света. Фаза не обязательно должна быть (которая является источником изменения показателя преломления).
В реальном мире отражение зависит от цвета (то есть от частоты света), и это явление известно как дисперсия . Это также не зависит от интенсивности света, что известно как нелинейность , хотя нелинейность обычно является очень небольшим эффектом.
Электроны не реагируют мгновенно, когда падает свет. Самая быстрая частота, на которой они могут реагировать, — это плазменная частота .
Ответ на ответ на комментарий:
Энергия может теряться из-за взаимодействий с решеткой, и это действительно норма, поэтому сумма отраженной и прошедшей волн обычно меньше падающей волны. Потерянная энергия превращается в тепло, т.е. в колебания решетки.
Однако факт потери энергии не меняет частоту колебаний электронов, поскольку она определяется падающим светом. Это означает, что частота отраженного и прошедшего света такая же, как и частота падающего света, т. е. того же цвета.
Если падающий свет содержит разные частоты, например белый свет, результатом может быть изменение воспринимаемого цвета. Например, если вы направите белый свет на золото, отраженный свет будет желтоватым. Однако процесс отражения не изменяет частоту света, а скорее изменяет относительную интенсивность частот в отраженном свете, поглощая одни частоты сильнее, чем другие.
Суть вашего вопроса заключается в первооснове отражения уровня вуза .
Отражение происходит на интерфейсе с другим индексом отражения .
На уровне атома ваша картина электрона, поглощающего энергию света, верна. Думайте об этом как о маятнике: гармоническом осцилляторе . Без затухания частота генератора остается неизменной. Таким образом, отраженный цвет зеркального интерфейса такой же.
На самом деле математика отражения начинается с движения электронного облака , подобного гармоническому осциллятору. Некоторые частоты меньше затухают, а элемент обладает высокой отражательной способностью. На некоторой частоте энергии достаточно, чтобы возбудить новое внешнее состояние, и вероятность повторного излучения фотона меньше. Чтобы звук был четким, необходимо ввести затухание, зависящее от внутренней структуры элемента. Это действует как любая диссипативная сила на движение осциллятора.
Однако затуханием , например, поглощением, зависящим от длины волны, золотые зеркала отличаются от обычных алюминиевых зеркал в вашей ванной комнате. Объяснение об отражении различных металлов следует прочитать, чтобы углубиться в тему. Кратко: алюминий отражает весь видимый спектр, а золото не отражает в синем режиме.
Qмеханик