折射是界面对光子的增透
苏永道
7济南大学物理系8济南)9"""):
摘要本文利用光子的概念8在深入研究的基础上8提出了光在两介质界面上的折射是界面
层对光子的增透作用这一观点8通过从微观上跟踪一个光子后8导出了;增透膜 引言
光在两种光学介质界面的传播方向通常是由
光线光学的费马原理或宏观的斯涅耳折射定律定
量给出8或由惠更斯原理的子波包络法线方向定
性给出’众所周知8光既是具有粒子性的电磁波8
又是具有波动性的粒子流8这种波粒二象性已有
爱因斯坦的光子假设所确定8其粒子性与光的频
率相联系8即与光的波动性相联系’光在两种光
学介质界面上的传播方向8既然可用光的波动性
的惠更斯原理进行描述8也必然能够从光的量子
性上加以解释’从这一观念出发8本文提出了光
在两个介质界面的折射是界面层对光子的增透作
用这一观点8通过微观上跟踪一个光子后8导出了
;增透膜&"( (
光子能量&或光子的频率(一定时!式&?(说明
光子在渐变折射率介质中的有效质量是距离"
的函数4相同能量的光子群对于折射率均匀的光
学介质而言其有效质量不变!即+,*+67*=>*
常数4由柯西公式!光学介质的折射率与光波波
长的关系为6*@’A537#!@和A是与介质的光学
性质有关的常量7!因此!光子的有效质量与波长
3B#
成反比!即光子波长越长!有效质量越小!动量
的增量就越小!介质对光子的折射就越小!反之折
射就越大4也就是说!介质对不同能量&或光子的
频率(的光子群具有色散作用4当光子能量一定
时!介质的折射率越大!光子有效质量就越大!介
质对光子的折射就越大!反之折射就越小4
图:&C(是光子在两种不同介质层面上其动
量和动量增量的矢量合成图4光子在"#$%"层
&或"#’%"层(中的动量),*)’%)*&