उदात्त फोटॉन
यदि प्रकाश हवा की तरह एक माध्यम में सी से धीमी गति से फैलता है , तो फोटॉन के अनुभव के समय क्या होता है? यह अक्सर कहा जाता है कि एक फोटॉन 'समय' का अनुभव नहीं करता है क्योंकि यह एक साथ समतल विमान पूरी तरह से अपनी विश्व-रेखा को ओवरलैप करता है। लेकिन ऐसा नहीं होता है क्योंकि यह एक फोटॉन है, लेकिन क्योंकि यह सी पर यात्रा करता है । यदि फोटॉन एक उदात्त गति से यात्रा करते हैं, तो इसका मतलब यह है कि वे समय का 'अनुभव' करते हैं? इसके अलावा, एक उदात्त फोटॉन के (बाकी) द्रव्यमान का क्या होता है? क्या इसमें किसी प्रकार का प्रभावी द्रव्यमान है?
जवाब
फोटॉन बड़े पैमाने पर प्राथमिक कण होते हैं, जैसा कि मानक मॉडल में परिभाषित किया गया है, और स्थानीय रूप से मापा जाने पर हमेशा वैक्यूम में गति सी पर यात्रा करते हैं।
अब इस साइट पर समझाने / व्याख्या करने के दो तरीके हैं क्यों प्रकाश की गति यदि धीमी है तो मध्यम में c, और व्यक्तिगत फोटॉन हमेशा स्थानीय स्तर पर मापा जाने पर गति c से यात्रा करते हैं:
1।
अब एक माध्यम में, यह सच है कि प्रकाश स्वयं गति कम के साथ यात्रा करता है फिर गति c, लेकिन व्यक्तिगत फोटॉन जो वे स्वयं को अभी भी गति में यात्रा करते हैं, परमाणुओं में inbetween गति करते हैं।
सबसे सरल चित्र यह है कि प्रकाश हमेशा प्रकाश की गति से यात्रा करता है। लेकिन एक सामग्री में यह प्रकाश की गति से यात्रा करता है जब तक कि यह एक परमाणु को हिट नहीं करता है। इसे फिर उसी दिशा में अवशोषित और पुन: उत्सर्जित किया जाता है, जिसमें बहुत कम समय लगता है। यह जितना अधिक होता है, उतनी ही प्रभावी औसत गति धीमी होती है। सामग्री सघन, रास्ते में जितने अधिक परमाणु हैं।
प्रकाश यात्रा सघन माध्यम में धीमी क्यों होती है?
यह वेवफ्रंट है जो वास्तव में वैक्यूम में c से कम गति पर यात्रा करता है।
शायद मेरा एक जवाब इसे समझने में मदद करेगा:
क्या फोटॉन वास्तव में एक माध्यम में धीमा हो जाते हैं, या गति में कमी केवल स्पष्ट है?
इसलिए अलग-अलग फोटॉन परमाणुओं / अणुओं की गति सी में यात्रा करते हैं, और उनके साथ बातचीत करते हैं, और यह इंटरैक्शन समय लेता है, और यही कारण है कि शास्त्रीय वेवफ्रंट धीमा हो जाता है, और यह माध्यम के घनत्व के अनुपात में है, क्योंकि अधिक परमाणु / अणुओं के साथ बातचीत करने के लिए, जितना अधिक समय लगता है।
2।
माध्यम के माध्यम से प्रचारित होने वाले प्रकाश को उस मामले / माध्यम से अलग नहीं किया जाना चाहिए जिसके माध्यम से वह यात्रा कर रहा है।
प्रकाश हमेशा c के स्थानीय (स्थानीय) वेग से यात्रा करता है, लेकिन एक माध्यम में प्रकाश सिर्फ प्रकाश नहीं है, और इसीलिए इसका वेग c से कम हो सकता है। प्रकाश एक दोलनशील विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र है, और जब यह गुजरता है तो ऐसा कुछ भी होता है जिसमें आवेशित कण होते हैं (अर्थात इलेक्ट्रॉनों और प्रोटानों से बना कोई भी पदार्थ) प्रकाश का विद्युत क्षेत्र उन आवेशों के साथ परस्पर क्रिया करता है। जब प्रकाश आवेशों से संपर्क करता है तो हमें एक नई तरंग द्वारा प्रकाश / पदार्थ प्रणाली का वर्णन करना होता है जिसमें सभी अंतःक्रियात्मक घटक शामिल होते हैं। इसका मतलब है कि प्रकाश अब पूरी तरह से प्रकाश नहीं है - हमारे पास एक क्वांटम सिस्टम है जो चार्ज कणों के साथ प्रकाश को मिलाता है। यह मिश्रण एक क्विपिपर्टिकल नामक पोलरिटोन उत्पन्न करता है जिसमें एक गैर-शून्य द्रव्यमान कण होता है इसलिए यह प्रकाश की गति से कम गति पर चलता है।
प्रकाश की गति हो सकती है $c$ हवा या अन्य माध्यम में?
तो आपके प्रश्न का उत्तर यह है कि हमारे पास एक क्वांटम सिस्टम होगा, जिसमें फोटॉनों और पदार्थ के कण / माध्यम शामिल हैं, जिसमें दोनों का वर्णन करने वाली एक नई तरंग है।