[請益] 牛頓，光-粒子說

[Beachboy (天煞孤星)]

 當初牛頓假設光像一顆顆小球一樣，藉由一些碰撞的機制來解釋光的現象。


 其中，當光由空氣→介質，好似，小球由某個平面滑入高度較低的平面，

 因而v變快(v^2 = 2gh)，然後藉由 v1sinθ1=v2sinθ2(水平動量守恆)，

 推論θ1>θ2(因為v2 > v1)，也就是光進入介質後，會往法線偏折。


 當然，今日觀點來看，這是有問題的。

 先撇開不管，在一本書上看到一個題目，它是問：


 藉由牛頓的假設，判斷光由“玻璃”進入“水”中，入射角和折射角的比較？


 問題就出在，我只知道牛頓假設，光由空氣進入介質，好像是被更強引力的

 物質吸引，所以速度變快，所以可以判斷方向。

 但我不知道如果由玻璃→水，根據牛頓的想法，哪個速度快？



 不好意思，我把那個題目po出來好了：

       下列有關牛頓「光的微粒說」，的敘述，何者正確？

       (D)光由玻璃進入水中折射角>入射角


            (D)選項是對的




--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 58.115.111.35
→ lexjiang:我覺得你不用想太多..
→ lexjiang:以群速來講,在任何介質裡速度都一樣(就是光速)
→ HaMuLucky:空氣→介質　這是啥　空氣不就是介質嗎？
→ lexjiang:但以單一波長來講,速度卻實有不一樣
→ lexjiang:HaM斷我話>_<
→ HaMuLucky:我是真的看不懂，空氣不就是介質嗎 ~"~
→ lexjiang:原PO將電磁波念熟點就知道了,其實不用想這麼多
→ lexjiang:介質指的很廣...
→ HaMuLucky:所以這樣說我根本看不懂...
→ Beachboy:不是啦，不是我要想很多，是該本講義裡就有題目這樣問，
→ Beachboy:而且是要利用牛頓粒子說來判斷
→ lexjiang:想成,聲波靠震動來傳遞,又以物質密度來個別區分
→ lexjiang:喔喔
→ lexjiang:那你要論入射角與折射角的比較就用 snell's law
→ lexjiang:那我應該要改成說牛頓想太多 XD?
→ niccccccccce:把它想成玻璃粒子較大，導致傳播速度變慢？
→ HaMuLucky:原po能不能解釋我的問題，空氣到介質是什麼意思？
※ 編輯: Beachboy        來自: 58.115.111.35        (04/15 22:55)
→ lexjiang:...我完全沒辦法接受牛頓的說法
→ lexjiang:HaM 大, 他的意思是說空氣到某種介質,玻璃也是介質啊
→ HaMuLucky:如果是說空氣到其他介質我就能懂，但是這樣說真的太...
→ HaMuLucky:不是一個正確的說法，我想
→ HaMuLucky:或許應該是說說法不夠嚴密有點讓人無法理解
→ lexjiang:算原PO表達不完全,但也不是不好理解
→ Beachboy:是我沒講清楚，就是“空氣→空氣以外的其它介質”
→ HaMuLucky:我想以牛頓的粒子說來講，光速越快越會偏近法線
→ Beachboy:我的問題是出在於，書上只有描述空氣→其他，但我不知道
→ Beachboy:如果是  其它→其它'  那要怎麼判斷?
→ lexjiang:牛頓的微粒說,應該不能用在現在, 然後去解釋折射現象
→ lexjiang:折射是屬於波動現象
→ Beachboy:H大你說對了，現在我卡在，不知如何判斷v誰快?
→ lexjiang:所以我上面有說,用 snell's law去判斷就知道哪個角度大了
→ Beachboy:l大，我想這題目的用意是要我們仿照牛頓的規則去推論
→ lexjiang:但是我整個 NO SENSE xd  ...SORRY
→ lexjiang:因為怎麼推論, 以現在來看都是 NO      SENSE
→ HaMuLucky:我等一下回答你　XD
→ lexjiang:那以"因為介電常數大", 導致本質阻抗小,所以C愈小
→ lexjiang:C = 1/根號εμ
→ lexjiang:因為ε愈大, 所以C在某介質裡的速度愈慢
→ HaMuLucky:lex大用電磁學來解釋XD
→ Beachboy:l大不能這樣啦，這樣作弊XD
→ HaMuLucky:牛頓用粒子碰撞的概念來解釋光的傳遞，所以介質密度越高
→ HaMuLucky:光速越慢，符合我們知道的真空>氣體>液體>固體
→ HaMuLucky:折射的時候由於介質界面沒有正向力，守恆
→ HaMuLucky:但是垂直於界面由於介質變疏，而使得傳遞的介質動能較大
→ HaMuLucky:如此水平方向分量不變，但垂直方向增加，所以角度變小
→ Beachboy:嗯.....那我差不多了解了，感謝你們啦XD
推 Darkspace:這其實是個Long story
→ Darkspace:如果用牛頓力學來看 假設A與B之間有很多層不同介直
→ Darkspace:力學:有所謂的最小作用原理
→ Darkspace:光學:遵守Fermat 原理(最短光程距離)
→ Darkspace:由力學與光學會得到 p(動量) 正比於 n(r)
→ Darkspace:n(r) 為 optical path
→ Darkspace:如果再繼續探討下去  你會發現 E(能量) 正比ν(freq.)
→ Darkspace:所以當初Planck假設E=εhυ其實可以從古典物裡找到
→ Darkspace:一些蛛絲馬跡
推 Darkspace:Sorry! 上面3行有問題 請自動忽略  XD
推 chungweitw:dense => 光速快.
→ chungweitw:光速快 => 比較偏向法線.
→ chungweitw:density: 玻璃 > 水 > 空氣
→ chungweitw:光速: in 玻璃 > in 水 > in 空氣
→ chungweitw:所以光從玻璃到水中,會偏離法線.
推 wen0034:chung大，上面倒數第二行能否說明一下？？？？？？？？
→ chungweitw:我是根據牛頓說的. 那不是我說的
→ chungweitw:所以牛頓的看法是錯的. 只是當時實驗技術無法準確
→ chungweitw:量光速. 後來可以量光速之後, 就證明牛頓錯誤了
→ Beachboy:推ch大  你掌握到牛頓的意思了  我就是要這個>"<