Ist Lichtbrechung ein thermodynamischer Prozess?

Ist Lichtbrechung ein thermodynamischer Prozess?

Lässt sich das durch Energieerhaltung erklären?

Wenn ja, hat die Temperatur einen Einfluss auf die Lichtbrechung?

Nein Ja. In erster Näherung nein. Im Ernst, es ist ein elektromagnetischer Prozess und gut erklärt durch Elektromagnetismus. Warum denken Sie, dass es näher erklärt werden muss?
Was bewirkt, dass Licht in einem anderen Medium seine Geschwindigkeit verliert? Dann, da die Brechung durch klassische Methoden erklärt wird, sollte dort eine Energieerhaltung beteiligt sein.
Sehen Sie sich diese vorhandene Frage an , um zu sehen, wie mehrere Benutzer die genauen Ursachen der Brechung behandeln. Mein Beitrag dort geht direkt auf das Lichtgeschwindigkeitsbit ein.
Alle Phänomene in der Natur müssen der Thermodynamik folgen, aber das bedeutet nicht, dass man Phänomene nur mit Thermodynamik erklären kann.
Totalreflexion hat eine thermodynamische/statistische Interpretation: ist eine Fehlanpassung zwischen den zahlreichen internen optischen Moden und den weniger Moden, die in dem weniger optisch dichten Material über die Grenzfläche verfügbar sind. Ich habe nicht über ein ähnliches Analogon für die Brechung nachgedacht, aber ich stelle mir vor, dass dasselbe mentale Modell verwendet werden könnte, um diesen Prozess zu beschreiben.
Ich würde den Standpunkt von @Paul wiederholen, aber Sie könnten auch am Konzept der Etendue interessiert sein, das die Brechung von einer allgemeinen Oberfläche (z. B. einer Linse) mit thermodynamischen Prinzipien in Beziehung setzt: physical.stackexchange.com/questions/234996/…

Antworten (1)

Lichtbrechung ist kein thermodynamischer Prozess. Wenn Sie die QED-Refraktionsbasis studieren, stellen Sie fest, dass der Unterschied zeitlich auftritt. Die Lichtgeschwindigkeit ist konstant, und ein Photon, das gebrochen wird, bewegt sich eigentlich nicht langsamer, es legt nur einen längeren Weg zurück und benötigt daher mehr Zeit. Wenn es irgendwo auftrifft, dann wird es nicht gebrochen. Es ist weg, und dies erhöht die Hitze. Aber das war nicht das Photon, das gebrochen wurde. Und diese Wärme kann eine thermische Ausdehnung des Materials verursachen, was bedeutet, dass sich die Brechungseigenschaften des Materials ändern. Diese Änderung wird jedoch NICHT durch die gebrochenen Photonen verursacht. Es wird durch die absorbierten Photonen verursacht.

Fazit;

  • Nein, es ist kein thermodynamischer Prozess.
  • Nein, aber es kann durch die Zeit erklärt werden.
  • Ja, die Temperatur wirkt sich durch Wärmeausdehnung auf die Reflexion aus, aber diese Änderung wird nicht durch die Brechung verursacht. Es wird durch die Absorption verursacht.
Ich mag diese partikelbasierte Ableitung.
Ist Lichtbrechung ein thermodynamischer Prozess?
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