Što je reflektivnost?

[pećina]

Kužim geometrijsku pozadinu ali ne i mehaničku, što je to što staklu, ogledalu, površini vode, uglačanom metalu i općenito sjajnim površinama daje tu mogućnost reflektivnosti? Zašto je izlazni kut fotona isti kao i upadni? O čemu to ovisi?

[Termination]

Ima li to kakve veze s Comptonovim efektom?

[mukotrpak]

Ukratko, radi se o brzini svjetla u mediju koja je manja nego u vakuumu. Zbog toga se zraka svjetla lomi i reflektira.

[Termination]

mukotrpak kaže:

Ukratko, radi se o brzini svjetla u mediju koja je manja nego u vakuumu. Zbog toga se zraka svjetla lomi i reflektira.

To je lom svjetlosti...

[Endimion17]

Metalu refleksivnost daju slobodni elektroni. I to je drukčija refleksivnost od one vodene... ili od glatke plastike... voska... Za njih ne znam kakav je mehanizam.

[mukotrpak]

I lom i refleksija ovise o razlici brzina u vakuumu i mediju.

[mukotrpak]

Ukratko. Indeks loma n=c/v, v brzina svjetla u mediju.
koeficijent refleksije R=((n1-n2)/(n1+n2))^2
koeficijent transmisije T=1-R

[pećina]

Endimion17 kaže:

Metalu refleksivnost daju slobodni elektroni. I to je drukčija refleksivnost od one vodene... ili od glatke plastike... voska... Za njih ne znam kakav je mehanizam.

Hmm, ali zašto se uopće fotoni geometrijski pravilno odbijaju, zašto uopće ikada postoje zrcala? Zanima me odakle pravilnost da se foton odbije pod istim kutem tj. zašto odbijanje nije slučajno?

[mukotrpak]

Da bi kužio zakon loma treba malo zaviriti u kvantnu elektrodinamiku. Fotoni se reflektiraju po svim putevima od izvora do detektora, samo što je vjerojatnost da foton ide najbržim putem (najkraćim) neusporedivo veća od vjerojatnosti da ide drugim putevima.

[pećina]

mukotrpak kaže:

Da bi kužio zakon loma treba malo zaviriti u kvantnu elektrodinamiku. Fotoni se reflektiraju po svim putevima od izvora do detektora, samo što je vjerojatnost da foton ide najbržim putem (najkraćim) neusporedivo veća od vjerojatnosti da ide drugim putevima.

To ima smisla. Zašto onda neki materijali imaju pravu reflektivnost a neki ne? Zašto obični metal nije refletkiva, uglačani jest a kad uglačani malo ogrebemo (ne jako, mikro rezovima) ponovo izgubi reflektivnost? Jesu bitna površinska svojstva tj. strukturalna svojstva?

Inače, samo ogledalo je staklo iza kojega je metal (srebro AFAIK) i na wiki piše da se tu događa zapravo reflektivnost.

[El Ninho]

pećina kaže:

Hmm, ali zašto se uopće fotoni geometrijski pravilno odbijaju, zašto uopće ikada postoje zrcala? Zanima me odakle pravilnost da se foton odbije pod istim kutem tj. zašto odbijanje nije slučajno?

Ako razmišljaš o fotonima kao o česticama, tada je objašnjenje jednostavno. Rastaviš impuls čestice u smjerovima okomito i paralelno sa zrcalom. Zbog očuvanja impulsa, kut izlaza mora biti jednak kutu upada.

I da zamišljaš foton kao vodeni val, slično bi mogao zaključiti.
No, za kvantno-mehanički shvaćen foton je to malo teže. Prije nego ga izmjeriš, on može biti u bilo kojem stanju na bilo kojoj poziciji.
Kako on zna koji put mora izabrati? Fermatov princip to objašnjava tako da mu putanja mora biti ona za koju je potrebno najmanje vremena. To je opet ona kojoj je kut upada jednak kutu izlaza.
Ovime se nismo riješili teleološkog problema - kako foton zna koji put je najbrži?
Odgovor je u integralu po putu. Uzmeš sve moguće putove (faze vala) tj. sve moguće povijesti vala, prointegriraš i vidiš da konstruktivnu interferenciju ima samo jedna (stacionarna) točka sa sličnim povijestima, dok kod ostalih dolazi do destruktivne interferencije. To su opet one faze (amplitude) kod kojih je kut upada jednak kutu izlaza.

Znači, više nemaš predviđanje budućeg stanja iz početnog stanja, već je to kombinacija prošlih i budućih stanja, a path integral (formalizam) objašnjava kako je to moguće.

[red_shrike]

Misli mda njega zanima molekularno-atomski. Što se to točno događa kada foton uleti u sito i rešeto od molekula koje čine neku materiju.

[El Ninho]

red_shrike kaže:

Misli mda njega zanima molekularno-atomski. Što se to točno događa kada foton uleti u sito i rešeto od molekula koje čine neku materiju.

Pogrešna je pretpostavka da su fotoni svjetlosti manji od kristalne rešetke. Oni su 3 reda veličine veći od nje.
Ako su manji, kao gama zrake (čestice), tada više nema jednostavne refleksije.

[red_shrike]

Nije li gama zračenje zapravo foton?

[pećina]

El Ninho kaže:

Ako razmišljaš o fotonima kao o česticama, tada je objašnjenje jednostavno. Rastaviš impuls čestice u smjerovima okomito i paralelno sa zrcalom. Zbog očuvanja impulsa, kut izlaza mora biti jednak kutu upada.

I da zamišljaš foton kao vodeni val, slično bi mogao zaključiti.
No, za kvantno-mehanički shvaćen foton je to malo teže. Prije nego ga izmjeriš, on može biti u bilo kojem stanju na bilo kojoj poziciji.
Kako on zna koji put mora izabrati? Fermatov princip to objašnjava tako da mu putanja mora biti ona za koju je potrebno najmanje vremena. To je opet ona kojoj je kut upada jednak kutu izlaza.
Ovime se nismo riješili teleološkog problema - kako foton zna koji put je najbrži?
Odgovor je u integralu po putu. Uzmeš sve moguće putove (faze vala) tj. sve moguće povijesti vala, prointegriraš i vidiš da konstruktivnu interferenciju ima samo jedna (stacionarna) točka sa sličnim povijestima, dok kod ostalih dolazi do destruktivne interferencije. To su opet one faze (amplitude) kod kojih je kut upada jednak kutu izlaza.

Znači, više nemaš predviđanje budućeg stanja iz početnog stanja, već je to kombinacija prošlih i budućih stanja, a path integral (formalizam) objašnjava kako je to moguće.

Tnx, ovo je dosta informativno.

El Ninho kaže:

Pogrešna je pretpostavka da su fotoni svjetlosti manji od kristalne rešetke. Oni su 3 reda veličine veći od nje.
Ako su manji, kao gama zrake (čestice), tada više nema jednostavne refleksije.

Ovo je zanimljivo, znači fotoni ne mogu izbjeći tu rešetku uopće?

[El Ninho]

red_shrike kaže:

Nije li gama zračenje zapravo foton?

I ultraljubičasto, svjetlosno, infracrveno i radiovalovi su fotoni, samo jako "razmazani" pa je sve teže uočiti njihova čestična svojstva, a sve lakše valna.

[El Ninho]

pećina kaže:

Ovo je zanimljivo, znači fotoni ne mogu izbjeći tu rešetku uopće?

Utjecaj rešetke je najveći kada je valna duljina približna duljini kristalne rešetke (X-zrake).
Kao i kod radara, najbolje "lovi" ako mu je valna duljina veličine aviona ili kako je za brod (u oluji) najgore ako mu je dužina jednaka duljini vala.

[pećina]

El Ninho kaže:

Utjecaj rešetke je najveći kada je valna duljina približna duljini kristalne rešetke (X-zrake).
Kao i kod radara, najbolje "lovi" ako mu je valna duljina veličine aviona ili kako je za brod (u oluji) najgore ako mu je dužina jednaka duljini vala.

Znači uglačavanje metalne površine zapravo formira strukturu takvu da je lakše uhvatiti vidljivu svjetlost?

[*Pale]

El Ninho kaže:

Utjecaj rešetke je najveći kada je valna duljina približna duljini kristalne rešetke (X-zrake).
Kao i kod radara, najbolje "lovi" ako mu je valna duljina veličine aviona ili kako je za brod (u oluji) najgore ako mu je dužina jednaka duljini vala.

Puno bolja razlučivost će se dobiti ako je valna duljina dosta manja od veličine aviona. Kada bi najbolje bilo da je valna duljina veličine aviona onda bi radari radili na 20MHz, a ne u području reda veličine gigaherca (i više). Uostalom, kako bi razlučio sa niskofrekvencijskim radarom je li riječ o albatrosu, Migu, Boeingu 737 ili Herculesu
Međutim sa porastom frekvencije dolazi do izražaja problem dometa. Jedini primjer gdje se koriste niske frekvencije u radarskoj tehnologiji su radari koji "gledaju" dalje od horizonta (zakrivljenost Zemlje ne dopušta visokofrekvencijskim radarima "pogled" iza horizonta).

[El Ninho]

*Pale kaže:

Puno bolja razlučivost će se dobiti ako je valna duljina dosta manja od veličine aviona. Kada bi najbolje bilo da je valna duljina veličine aviona onda bi radari radili na 20MHz, a ne u području reda veličine gigaherca (i više). Uostalom, kako bi razlučio sa niskofrekvencijskim radarom je li riječ o albatrosu, Migu, Boeingu 737 ili Herculesu
Međutim sa porastom frekvencije dolazi do izražaja problem dometa. Jedini primjer gdje se koriste niske frekvencije u radarskoj tehnologiji su radari koji "gledaju" dalje od horizonta (zakrivljenost Zemlje ne dopušta visokofrekvencijskim radarima "pogled" iza horizonta).

Da, razlučivost će biti bolja pri višim frekvencijama (manjim valnim duljinama), ali omjer energije poslanog vala i primljenog (minimum za detekciju) je najbolji kod jednakih duljina.

Ostalo se slažem.