主要观点:光子无论在介质中还是真空中其传播速度都是一样的,在介质中光子与原子相遇后会停留一段时间导致其平均传播速度变慢。
(一)公交车和出租车行驶速度实验。举一个简单例子,一条长度为100公里的公路上每1公里设置一个车站,规定出租车在每站停留1分钟、公交车在每站停留5分钟(因为公交车每站上下车的人较多所以需要停留更长的时间)。当公交车和出租车都以每小时60公里的相同速度走完100公里公路,则出租车先到终点--因为出租车每站停留的时间短,所以出租车的平均行驶速度大于公交车的平均行驶速度。
实际上公交车和出租车的行驶速度是相同的,只不过公交车在每站停留的时间较长从而使其平均行驶速度较慢,出租车在每站停留的时间较短从而使其平均行驶速度较快。
(二)光子在真空中和介质中的传播速度都是C。从微观角度来看,光子在介质中传播时会不断与原子作用,而光子与原子从相互作用到分离是需要一定时间的,光子在介质中的传播过程实际上是传播--停留--继续传播--再次停留……再继续传播的过程,在这个过程中光子的传播速度始终是C。
由于光子在介质中传播时会频繁与原子作用并停留一段时间,所以走过相同的距离光子在介质中所用的时间较长,造成光子在介质中的平均传播速度小于光子在真空中的传播速度C。当光子在真空中传播时,由于光子始终没有与原子作用,所以光子的平均传播速度与传播速度相同始终为C。
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