¿Es la refracción de la luz un proceso termodinámico?

¿Es la refracción de la luz un proceso termodinámico?

¿Se puede explicar por la conservación de la energía?

Si es así, ¿la temperatura tiene un efecto sobre la refracción de la luz?

No si. En una primera aproximación, no. En serio, es un proceso electromagnético y bien explicado por el electromagnetismo. ¿Por qué crees que necesita una explicación más detallada?
¿Qué hace que la luz pierda su velocidad dentro de un medio diferente? Entonces, como la refracción se explica por métodos clásicos, debería haber conservación de energía involucrada allí.
Consulte esta pregunta existente para conocer las opiniones de varios usuarios sobre las causas exactas de la refracción. Mi publicación allí va directamente a la velocidad del bit de la luz.
Todos los fenómenos en la naturaleza deben seguir la termodinámica, pero eso no significa que puedas explicar los fenómenos solo con la termodinámica.
La reflexión interna total tiene una interpretación termodinámica/estadística: es un desajuste entre los abundantes modos ópticos internos y los menos modos disponibles en el material ópticamente menos denso a través de la interfaz. No he pensado en un análogo similar para la refracción, pero imagino que se podría usar el mismo modelo mental para describir este proceso.
Me haría eco del punto de @Paul, pero también puede estar interesado en el concepto de etendue, que relaciona la refracción de una superficie general (como una lente) con los principios termodinámicos: physics.stackexchange.com/questions/234996/…

Respuestas (1)

La refracción de la luz no es un proceso termodinámico. Si estudia la base de refracción QED, notará que la diferencia ocurre en el tiempo. La velocidad de la luz es constante, y un fotón que se refracta, en realidad no viaja más lento, simplemente viaja un camino más largo y, por lo tanto, necesita más tiempo. Si golpea en alguna parte, entonces no se refracta. Se ha ido, y esto aumenta el calor. Pero ese no fue el fotón que se refractó. Y este calor podría causar una expansión térmica en el material, lo que significa que las propiedades de refracción del material están cambiando. Aún así, este cambio NO es causado por los fotones refractados. Es causado por los fotones absorbidos.

conclusión;

  • No, no es un proceso termodinámico.
  • No, pero se puede explicar a través del tiempo.
  • Sí, la temperatura tiene un efecto sobre la refracción a través de la expansión térmica, pero este cambio no es causado por la refracción. Es causado por la absorción.
Me gusta esta derivación basada en partículas.
¿Es la refracción de la luz un proceso termodinámico?
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