【官方双语】光为什么会“变慢”，又为什么跟彩虹的颜色有关呢？ | 光学谜题 Part 3

Description

折射率的来源，为什么与色彩有关。想要解释棱镜，必须先搞懂弹簧。
翻译: Saniac, Ling, ZSC  校对: ksyx  时间轴: 博美子
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一键三联与分享，也是最大的支持！

Looking Glass Universe 关于折射率的视频: I don't know why light slows down in water. (part 2)

本期视频的主要内容是根据费曼物理学讲义中的这一篇： https://www.feynmanlectures.caltech.edu/I_31.html

关于为什么相位会滞后1/4周期的解释，在前一篇： https://www.feynmanlectures.caltech.edu/I_30.html

分段:
0:00 - 标准的解释
3:14 - 本期大纲
5:09 - 相位的滞后
8:25 - 光是怎么来的？
13:20 - 波的叠加
16:40 - 电荷振荡的模型
20:59 - 受驱谐振子
26:57 - 写在后面

Comments

造梦师NGC7023 2023-12-31

[打call][打call][打call]点赞过100，我明年把我们小组关于旋光现象的探究实验发出来[doge] ㊗️各位新年快乐！！

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_啊a哲_ 2023-12-31

月之暗面[doge]

♥ 511 ↩ 22

五域第一大善人方源 2023-12-31

太爽了，本来以为自己对反射折射有了正确的认知，看这个视频就当是查漏补缺，但里面的分析思路还是让我学到了很多。视频分析清晰，建模优秀，扩展性强。顺带一提，感谢小侄女的友情出演[doge]

♥ 343 ↩ 5

刘颖康 2023-12-31

年终大作

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Minepig233 2024-01-01

16:44处，为什么介质层的二阶电磁波正好差了1/4周期（即相位差90度），以下给出一个个人的粗糙理解，欢迎讨论，如有错请务必指出： 0、首先我们把量子力学扔出窗外因为这玩意我不会。 1、当单色光入射时，单层介质粒子的振动可以看作一组弹簧振子的受迫振动（即含有周期性驱动力的振动，通俗点讲就是视频里的推人荡秋千） 2、受迫振动的运动方程是x''+2βx'+ω²x=F(t)，x为t时刻的位移，x'为速度，x''为加速度，左边第一、三项构成了简谐振动的基本方程，第二项描述了阻尼力，右边是周期性驱动力产生的加速度 3、我知道上面这个方程应该有相当一部分人看着头疼所以我解释一下，还是以荡秋千为例，对于简谐振动x''+ω²x=0，相当于一个无摩擦力的理想秋千，会永远以ω/2π的频率摆动下去。（假设摆角足够小）这里ω就是系统的固有角频率。对于阻尼振动x''+2βx'+ω²x=0，相当于一个有摩擦的秋千，以ω/2π的频率荡着荡着自己就停了（β很大的时候可以看成泡在蜂蜜里面荡秋千，根本荡不起来，这叫过阻尼）。 4、加上周期性驱动力以后事情变得有趣，相当于被别人推着荡秋千，不考虑最开始的暂态效应，在达到稳态的时候，系统的振动是一个与驱动力同频率的简谐振动（具体怎么解随便一本大学物理教材应该都会写，或者你愿意用拉普拉斯变换我也不拦着） 5、如何描述一个简谐振动？幅度，频率，相位，前面已经写了频率是和驱动力一样的，那么幅度和相位随着驱动力频率的变化，这个就叫幅频特性/相频特性。这里我们关心相频特性，可以解得φ=arctan(2βω₀/(ω₀²-ω²))（此处ω₀是驱动力角频率，ω是振子固有频率）

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dovisutu 2023-12-31

（应该差不多吧）介质的受迫振动产生受激场，与原波形叠加，导致相位移动。移动距离与受迫振动的共振关系有关，也就产生了色散关系。倒是确实跟弹簧有关系，毕竟都是简谐的。

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Ely_sium 2023-12-31

大过年的就该看这个[doge]

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小肥菲的蝈蝈 2023-12-31

pf和费曼双厨狂喜！[星星眼]

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月上弦下月上弦 2023-12-31

跨年没人陪？没关系！ Science is my lady~ 科学就是我的伴侣

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新天介观员 2024-01-01

这期翻译问题还是不少啊，把角速度翻译成角频率虽然不符合通用的物理术语但也不算错，应该是翻译者不熟悉物理术语，但是，23:40 的翻译着实让人绷不住了【感兴趣的微积分同学欢迎做做这个习题】。。。这是中国话吗[辣眼睛][辣眼睛][辣眼睛][辣眼睛]“微积分同学”真是鬼才造词！按照英语原文字幕来看的话，难道不应该是【对于喜欢微积分的同学，你可以自己推一遍找点乐子】?

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故障木头人 2024-06-21

并不推荐高中生观看，因为超纲的知识点很多，现在大概捋一下思路吧壹、为什么光会产生色散一、因为光经过介质时会减速，而且光频率不同减速效果也不同二、减速就会产生偏折三、不同频率光减速效果不同，故偏折效果也不同，这就会产生色散而本视频讲的是第一点，然后又可以分成三个小点来讲 1、为什么光经过介质时会减速，这是因为每层介质都会产生相位滞后 2、为什么会有相位滞后，因为介质会产生二阶振动，与原波形叠加后就会产生类似滞后的效果 3、为什么不同频率的波滞后状态不同，因为不同频率的波产生的二阶振动振幅不同，频率高的波产生的二阶振动振幅更大，故滞后效果也更明显我这边没给你讲公式推导，具体公式是怎么回事还得你自己看视频然后自己去算

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