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科普—光线是如何穿过你的望远镜镜片到达眼睛的

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发表于 2021-3-20 17:30  来自手机  | 显示全部楼层 | 阅读模式
最近由中毒望远镜因起在思考一个问题,望远镜是依靠镜片对光线的折射和反射来实现拉近远处景像的功能的。其实不光是望远镜,我们眼睛也是依靠折射作用才能成像,才能看见东西,由此可见光线的折射反射作用对于我们人类来说是多么重要。那么光线为什么会在介质边界发生折射和反射呢?网上搜集一些资料和知识跟大家分享一下。
微观解释如下:光是电磁波,当它入射到任何介质或在介质内传输时,实际上是介质中的微观粒子吸收了它的能量,发生电极化与受迫振动,形成电偶极振子,振动的电偶极子又发出次波。光透过玻璃,其实我们看到的透过的光已经不是原来的光,而是玻璃内部微观粒子在入射光作用下发出的散射次波。由于各种介质内微观粒子振动的固有频率不同,就呈现出不同的散射特性。根据Maxwell方程组和电磁场的边值关系,可以得到光在两种介质分界面上发生反射和透射(就是折射)电场强度矢量两个分量与原入射电场强度矢量的两个分量的比例关系,从而可以求出反射光和透射光。
以上只是一些粗浅原理,要深入了解的话就要去好好研究麦克斯韦方程组及电磁学了。
——回答标题的问题,到达你眼睛的其实不是远处景物发出或反射的光线了,是望远镜镜片物质吸收了远处景物光线的能量,激发出来的次级光线进入了你的眼睛。
发表于 2021-3-20 20:52  | 显示全部楼层
这样啊,那三棱镜色散光也不是原来的光,还恰巧符合多光谱特征,好奇怪
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发表于 2021-3-20 21:21  来自手机  | 显示全部楼层
8723 发表于 2021-3-20 20:52
这样啊,那三棱镜色散光也不是原来的光,还恰巧符合多光谱特征,好奇怪

不奇怪,什么波长的光波进来就会激发同样波长的光波散发出去,所以经过三菱镜散射后的光谱组成基本不变,只是由于不同波长的光折射率不同,白光经过菱镜散射后把不同波长的光分离出来了
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发表于 2021-3-20 22:56  | 显示全部楼层
没有深入了解过,看字面意思,照自己的理解,感觉表达的有点复杂化了。

它想表达的,也许是光并非一种实体性的东西,而是物质或者介质的一种形态,而这种形态具有扩散性,就好象热量,声波,电压的扩散。光本质是一种能量形式,而非物质实体。我们的眼睛是透过探测这种能量的传播性质,来探测外物。

用帖子中的表达方式来看,我们也可以表达说,我们听到的说话声,已经不是说话者发出的说话声了。中间经过了重重的转递传递,我们也可以说我们接收到的热量,不是暖气片上发出来的,但其实怎么描述,关键还是看角度和层面,只能说不同的层面,不同的说法都是对的。

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发表于 2021-3-20 23:03  | 显示全部楼层
有点类似所谓的不了解的时候“看山是山,看水是水”,了解了一些之后,"看山不是山,看水不是水。"但了解透了之后,其实终究最后回过头来,还是“看山是山,看水是水”。

以前一直对这个境界没有体验,而刚才。我在帖子里达到了没错。喜欢的人可以叫我大师,在短信里叫就行了。去被窝了
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发表于 2021-3-21 00:12  | 显示全部楼层
图文并茂就更好了
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发表于 2021-3-21 06:27  | 显示全部楼层
用图说明更好了。
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发表于 2021-3-21 06:56  来自手机  | 显示全部楼层
ytwscc 发表于 2021-3-20 22:56
没有深入了解过,看字面意思,照自己的理解,感觉表达的有点复杂化了。

它想表达的,也许是光并非一种实 ...

你的理解从能量传递层面上来说也是对的,光在介质中的传播实际上是能量的传播。但声波跟光波在微观上还是有比较大的差别的,声波是通过介质原子分子之间的振动来传递能量,是机械波。光波在介质中是通过电磁矩的振动来传递能量,是电磁波。另外,声波是一种能量波,不是实体波,声波是不能够在真空中传播的,而电磁波是实体波,是可以在真空中传播的,而此贴中讨论的就是电磁波在介质中的传播并不是像真空中一样是实体光波在延伸,而是不断被介质物质吸收后又不断激发次级光波的传递过程。
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发表于 2021-3-21 09:04  | 显示全部楼层
那加利略式望遠鏡呢?又怎樣?
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发表于 2021-3-21 16:10  | 显示全部楼层
本帖最后由 ytwscc 于 2021-3-21 17:19 编辑
nunk 发表于 2021-3-21 06:56
你的理解从能量传递层面上来说也是对的,光在介质中的传播实际上是能量的传播。但声波跟光波在微观上还是 ...

如果是实体波,为什么不能停下来,保留下来其中一个阶段。而不是继续接力传播下去,也不是说转换为能量后保留下来,也不是减慢,就是把这个阶段保留下来。就好像一个人留不住水波这种东西,不管怎么留都只会留下一些能量,本身消失在背景中。我觉得电磁波还是一种看不见的世界背景物质的形态改变的扩散,也就是还是一种机械波。只不过没发现背后的介质。我觉得他们说的不对。

认真的说,人直接感觉到世界的本质都是感觉到能量,人类科技延伸出来的探测其实也是,本质也是对能量的探测,来揣摩背后的物质性质。探测到的对能量有反应的东西,一定是物质吗,其实我觉得背后可能是物质,也可能是空间的某种排列组合结构,也就是能量。我觉得人类把一些相对可以稳定保持的变化缓慢的东西,就定义为物质,追根下去能量和物质在微观上边界会模糊。。。。因为本来就是人类的划分。能量上也可以叠加能量,就好象电磁波可以承载信息,水波通过干涉可以构成一定的结构,如果它们变化更缓慢,更稳定,而不是立马消失,比如以年为单位,就可能以水波为基础,构成一个世界,就好象以碳基的简单结构为基础,只要碳基结构足够稳定提供了时间,就能形成生物界。虽然这一切可能会随着这个“想象中稳定的水波这个基础”缓慢的消解而崩解支离为泡影,“想象中那种缓慢稳定的、水波的形成和消解,包括它们中间的各种形态过程”,其实这有点好像元素周期表上物质的排列和迁移,其实本质可能就是一种能量附加在简单的变化迟钝的物质背景上,因为时间够长,形成的林林总总复杂缤纷的现象。
而那些原子核质子中子什么的,以及轰出来的碎片,可能本质也不过是空间上附带能量/空间背景上的一种结构。这能解释一些现在觉得奇怪的现象。比如包括所谓物质和所谓能量的互相转换。比如观测到某种微粒在实验中在这一点消失,同时在另一点出现,微粒维持总量不变,但位置不可捉摸。可以想象宇宙空间的“真空”其实是一个积木填满的东西,但是缺几个积木,当摇晃摇晃这个世界,里面的积木位置就会移动,表面看上去,就好象“一个位置的空缺消失”,”同时在另一点出现“,也就是物质其实本质可能是构成宇宙背景的某种东西里的气泡,而且正如积木构成的世界,积木之间头尾衔接如贪吃蛇,分头、尾、背、腹的接口,如果是充实的,自然什么都探测不到,如果有一个气泡,自然就会露出“头、尾”之类的接口,人就会以为真的观测到了某种有确定特点性质的一个完整微粒。这个气泡在长度和宽度上的拥有“几个积木”的跨度,就露出几个”头、尾、背、腹“之类的接口,就是目前认为的不同种类的微粒,横跨多的大气泡,能打散释放能量,而压缩合并释放的能量更大。而且长度和宽度反差大的气泡,就如“某子 某子数量反差多”的微粒,会不稳定容易释放能量转化为其它物质。我感觉这很可能是最后研究出的方向,也就是最后特别简单。








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发表于 2021-3-21 16:11  | 显示全部楼层
学习了,谢谢耐心,第一次注意到实体波和机械波
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发表于 2021-3-21 17:07  来自手机  | 显示全部楼层
ytwscc 发表于 2021-3-21 16:10
如果是实体波,为什么不能停下来,保留下来其中一个阶段。而不是继续接力传播下去,也不是说转换为能量后 ...

现代物理学认为电磁波是一种物质,是实体波,现在的物理教科书都是这么写的。跟你想的一样,物理学历史上也曾经认为电磁波是一种背景物质的扰动传播,这种背景物质被称为以太,人们一直在做各种实验来证明以太的存在。后来一个叫迈克尔逊-莫雷的物理学家精巧的设计了一个实验,野心勃勃的想证实以太的存在,但不巧的是他的实验结果却恰巧证实了以太是不存在的,由此人们才开始放弃宇宙间充满着以太的观念,并逐步建立起了广义相对论的世界观,这些都是一百多年前的事了,而一百多年来,爱因斯坦的相对论逐步被证明是正确的,包括前两年的黑洞照片以及黑洞引力波事件都是广义相对论所预言的。
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发表于 2021-3-27 17:26  | 显示全部楼层
学习了,多谢楼主
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