Закон Снеллиуса и сохранение импульса

При выводе закона Снеллиуса из закона сохранения импульса тангенциальная составляющая (параллельная плоскости, разделяющей две среды) импульса фотона не изменяется, но каково физическое объяснение или понимание, позволяющее сделать вывод?

В самой статье так и написано: трансляционная инвариантность параллельна границе.
Да, но я не знаю, что именно это означает в том смысле, является ли это математическим или физическим свойством.

Ответы (2)

Это проявление теоремы Нётер.

Короче говоря, если у вас есть трансляционная инвариантность в определенном направлении, у вас есть сохранение импульса в этом направлении.

Использование уравнений Гамильтона позволяет очень легко это доказать. Предположим, что существует трансляционная инвариантность в я -е направление. гамильтониан ЧАС не зависит от этой координаты и частная производная по ней равна нулю. Затем:

п ˙ я "=" ЧАС д я "=" 0

Таким образом п я "=" константа

В вашем случае гамильтониан имеет трансляционную инвариантность параллельно границе (не имеет значения, где преломляться вдоль границы, поскольку среда однородна).

Спасибо за ваш ответ. Импульс сохраняется, потому что «имеется трансляционная инвариантность», но что в случае преломления позволяет говорить, что существует такое направление, трансляционная инвариантность?
См. мою правку выше

Импульс всегда рассматривается как только перпендикулярная составляющая, имеющая эффект. То же самое, когда сталкиваются бильярдные шары.

Причина понятна из простой классической механики:

При столкновении создается нормальная сила , всегда перпендикулярная поверхности (точке контакта). Таким образом, может иметь место только перпендикулярное ускорение, то есть только перпендикулярная составляющая в можно изменить. Таким образом, только перпендикулярная составляющая импульса п у "=" м в у , подвергается воздействию.

Отсутствие параллельных сил означает отсутствие изменений в параллельном движении.

Да, так же, как это происходит в отражении. Теперь совершенно ясно. Спасибо вам обоим за ответ. Поскольку я не изучал CM, ответ Стивена кажется мне более ясным.
Конечно, ответ Стивена более физический. Поскольку в статье, на которую вы ссылались, использовались гамильтонианы, я подумал, что было бы полезно объяснить это в этом контексте.