Теоретически необходимо ли, чтобы при прохождении света через стеклянную пластину его интенсивность уменьшалась?

Нужно ли, чтобы Э/М-волна данной частоты, которая может пройти через среду с данным показателем преломления, теряла часть своей интенсивности? Практически это должно быть необходимо из-за несовершенства кристалла или других дефектов.

Также я думаю, что если фотоны сталкиваются с ядром, должна быть потеря интенсивности, но я намерен игнорировать эффект прямого столкновения с ядром, который будет очень мал, как и ожидалось. Итак, есть ли другие причины потери интенсивности? Предположим, что речь идет о стекле и красном (монохроматическом) свете.

Редактировать: я читал, что стекло прозрачно в видимом диапазоне света, потому что в видимом диапазоне фотоны не могут точно передать энергию электронам, чтобы электроны поглотили ее и перешли в возбужденное состояние. Если предположить это, то монохроматический свет будет либо отражаться , либо преломляться . Как оба могут произойти в одной и той же ситуации?

Следовательно, можем ли мы выбрать монохроматический свет с такой энергией, которая меньше энергии, необходимой для возбуждения электронов, присутствующих в материале, и, следовательно, материал вообще не способен поглощать фотоны? (при условии полной однородности кристаллического рисунка материала по всему объему). Следовательно, теоретически потери мощности не будет.

Ответы (2)

Когда свет попадает на преграду, даже прозрачную, часть света отражается, а часть преломляется. Это часто описывается коэффициентом пропускания для этого материала и на этой длине волны. Это может происходить на макроскопических барьерах и на меньших барьерах между кристаллами или зернами внутри материала. Это простое свойство волн применимо и к световым волнам.

Вы можете думать об этом как о поглощении и повторном излучении света материалом в случайных направлениях, но с предпочтением направления входящего света. Из-за того, что одни фотоны пройдут, а другие будут излучаться в других направлениях, интенсивность уменьшится. Кроме того, некоторые из тех фотонов, которые поглощаются, на самом деле не переизлучаются и не преобразуются в тепло.

Можем ли мы выбрать монохроматический свет с такой энергией, которая меньше энергии, необходимой для возбуждения электронов, присутствующих в материале, и, следовательно, материал вообще не способен поглощать фотоны? (при условии полной однородности кристаллического рисунка материала по всему объему). Следовательно, теоретически потери мощности не будет.
@Raja Теоретически да. На практике такое случается редко. Однако мы можем подобраться довольно близко.

Поскольку ваш заголовок начинается с «Теоретически», я дам теоретический ответ: нет.

Интенсивность не нужно уменьшать. Если вы направите поляризованный свет на пластину из прозрачного материала под углом Брюстера , то не будет никакого отражения, и ВЕСЬ свет будет пропущен. Теоретически это означает, что вы можете получить 100% передачу. На практике материалы будут иметь дефекты, которые могут привести к пропусканию не всего света, но нет фундаментальной причины, по которой это всегда должно иметь место.