半波损失现象是否定光子存在的重要证据夜景|n震撼|视频|太空|宇航员

作者：彭晓韬日期：2020.01.15 [文章摘要]：半波损失是光被光密介质表面反射时，入射光与反射光在反射点处的相位出现突变半周期的现象。但目前对其产生的机理并无明确的解释。本文利用光与介质的相互作用规律很好地解释了半波损失的机理：入射光使介质中的原子之电子与原子核呈反向运动而使原子成为随入射光频率变化的偶极矩随时间变化的电偶极子，该电偶极子产生的次生电磁场即为介质形成的反射/散射、折射/透射和转换/热辐射等次生光。次生光与入射光在运动方向、速度、振幅、波长和相位等都会有所不同，其差异主要由介质界面的性状和介质性质决定，与入射光的入射方向和频率也有一定的联系。电偶极子产生的次生电磁场为：沿极化原子的外电场方向一致的区域的次生电磁场与外场方向一致；反方向则不一致且正好相反。反射光就是电偶极子产生的朝后方运动的次生电磁场，其极性也就与入射光正好差半周。同时，经分析得出：不仅由光密介质界面产生的反射光存在半波损失，被光疏介质界面反射的光也存在半波损失。也就产说：只要是反射光都存在半波损失。一、半波损失简介波从波疏介质射向波密介质时反射过程中，反射波在离开反射点时的振动方向相对于入射波到达入射点时的振动方向正好相反，或者说，反射波相对于入射波相位突变π，这种现象叫做半波损失。二、半波损失的机理分析 1、光与介质的相互作用机理
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如上图一所示：当光照射到原子时，由光产生的变化电磁场会使电子与原子核朝相反的方向位移而使原子成为电偶极子，其偶极矩变化频率与入射光产生的变化电磁场的频率基本一致。同时，由于电偶极子产生的、沿入射光相反方向的次生电磁场性质正好与入射光产生的电磁场性质相反；而沿入射光相同方向的次生电磁场性质正好与入射光产生的电磁场性质相同；沿其他方向的次生电磁场方向则与入射光方向呈一定的夹角。因此，在介质界面处由介质界面原子产生的次生电磁场与入射光的相位差会因与入射光方向夹角的不同而不同：次生的折射/透射光方向与入射光方向相同而无相位差；而反射光与入射光方向相反则相位差半周。 2、光由光疏介质或真空中朝光密介质界面运动并被反射的情形由下图2和3可知：当光从真空或光疏介质照射到光密介质表面时，在界面上的原子会被照射光产生的变化电磁场极化：电子与原子核朝相反的方向运动。即电子朝电场正向运动，而原子核朝电场反向运动。使得原子极化后的偶极矩方向正好与极化电场方向相反。因此，由其产生的次生电磁场之反射就与入射的电磁场性质正好相反。这就是所谓的半波损失的根本原因。而次生电磁场之折射波因与入射光方向相同，因此，其相位也与入射波相同而无半波损失。
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3、光由光密介质朝光疏介质或真空界面运动并被反射的情形由下图4和图5可知：与上述的“光由光疏介质或真空中朝光密介质界面运动并被反射的情形”一样，反射光与入射光在介质界面处的相位差仍为180度，即也存在半波损失。而折射/透射光的相位则与入射光的完全相同，不存在相位差异。
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三、半波损失现象的物理意义 1、充分证明光是变化的电磁场而非光子只有光是变化的电磁场，才有相位及界面反射光的相位变化。否则，如果光为粒子，当然就不会有相位，也不可能出现反射光与入射光间的相位变化。 2、充分证明光与介质的相互作用会使介质成为新的次生光源正是由于光是变化的电磁场，因此才会使介质中的原子发生极化并产生极化的次生电磁场。这才是光遇到介质界面时会产生反射/散射、折射/透射和转换/热辐射等次生光，且次生光的运动方向、速度、振幅、相位，甚至频率均会与入射光存在一定差异的真实原因所在。也就是说：光与介质的相互作用会使介质成为新的次生光源，原来的入射光要么消失，要么被改造成新的复合光。 3、充分证明光不可能是单一频率且携带与其频率成正比能量和动量的光量子因为如果光具有粒子性且携带有动能和动量，则在介质界面处的入射光与反射光就应该会出现相互碰撞现象。因为既然光子能与电子发生相互碰撞，为什么光子间不能相互碰撞呢？！同时，光也不能与中子等中性粒子发生类似于光与带电粒子一类的相互作用，也证明光是变化的电磁场而非粒子。四、验证界面反射光为次生偶极子场的方法根据以上分析，半波损失是由于反射光是由界面上的电偶极子产生的次生电磁场与入射光的极性相反造成的。也就是说：只要是界面反射光，都会存在半波损失。无论是从真空或光疏介质朝光密介质运动的光，遇到介质界面被反射回来的反射光，还是从光密介质朝光疏或真空运动的光，遇到介质界面被反射回来的反射光，都存在半波损失现象。而目前人们并不知道后者是否真的存在。因此，有必要利用其来验证半波损失的机理以及反射光是由次生偶极子产生的电磁场。具体实验方案：在水等透明液体内部进行实验，利用测量水等透明液体与空气或真空等比水等透明液体折射率更小的介质间的界面反射光与入射光在界面处的相位差。如果相位差为180度，则证明以上对半波损失机理的分析是正确的。同时也证明反射光是由界面处的极化电偶极子产生的次生电磁场。否则，以上对半波损失机理的解释就需要重新考虑了。

半波损失现象是否定光子存在的重要证据

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