Probleme de optica

eugen a scris:
Un obiect aflat in aer, la punct fix are nevoie de un motor care sa dezvolte o forta de propulsie egala cu forta de frecare eter/ corp.

Razvan a scris:Topicul este "Probleme de mecanică", însă problema propusă de mine ţine oarecum de optică. Eventual va fi mutată de un moderator într-un topic separat, sau schimbată denumirea acestui subiect într-una mai generală, "probleme de fizică".

Un foton de frecvenţă se deplasează prin vid şi întâlneşte în calea sa un mediu cu indice de refracţie , în care pătrunde ortogonal. La ieşirea din acel mediu îşi continuă direcţia de mişcare prin vid.
Care este impulsul fotonului în mediul respectiv faţă de cel iniţial şi final?

Rog pe omuldinlună să nu intervină de la început cu răspunsul, permiţându-le şi celorlalţi utilizatori să cerceteze cazul descris!

virgil a scris:...drumul parcurs printr-un mediu transparent este mai lung, deoarece fotonii se reflecta de atomii inconjuratori, iar traseul fotonilor devine serpuit.

Un foton de frecvenţă se deplasează prin vid şi întâlneşte în calea sa un mediu cu indice de refracţie , în care pătrunde ortogonal. La ieşirea din acel mediu îşi continuă direcţia de mişcare prin vid.
Care este impulsul fotonului în mediul respectiv faţă de cel iniţial? Se mai conservă impulsul, sau nu? Explicaţi.

Cunoaştem că în vid impulsul fotonului este cel specificat de tine, respectiv:



În deplasarea sa printr-un mediu cu un indice de refracţie n, viteza sa nu mai este c, ci este



deci impulsul devine



Se observă că impulsul fotonului printr-un mediu nu mai este egal cu cel din vid, depinzând de indicele de refracţie al mediului respectiv.

virgil a scris:Se cunoaste ca undele electromagnetice pot ocoli obstacolele cu conditia ca lungimea de unda sa fie egala sau mai mare decat dimensiunea obstacolului. De fiecare data directia undei E-M ramane neschimbata. In cazul luminii este suficient ca lumina sa cada perpendicular pe suprafata mediului cu fatete plan paralele si directia nu se schimba. Aceasta este una din proprietatile razei de lumina.

Razvan a scris:Ochiul uman sesizează frecvenţa (lungimi de undă pe secundă), iar în acest caz frecvenţa este constantă. Reiese şi din ecuaţiile scrise că frecvenţa nu se modifică.

virgil a scris:Din moment ce fotonii in calea lor trebuie sa ocoleasca obstacolele formate din reteaua de atomi, drumul lor este mai lung.

Se cunoaste ca undele electromagnetice pot ocoli obstacolele cu conditia ca lungimea de unda sa fie egala sau mai mare decat dimensiunea obstacolului. De fiecare data directia undei E-M ramane neschimbata. In cazul luminii este suficient ca lumina sa cada perpendicular pe suprafata mediului cu fatete plan paralele si directia nu se schimba. Aceasta este una din proprietatile razei de lumina.

Razvan a scris:Păi tocmai aici este problema: dacă impulsul fotonilor este dependent de viteza lor prin mediu nu se mai respectă legea conservării impulsului la trecerea dintr-un mediu într-altul.

Razvan a scris:Aşa reiese din ecuaţii.    

virgil a scris:

Razvan a scris:Aşa reiese din ecuaţii.    

OK ai dreptate.