光与介质相互作用规律机理分析及其物理意义( 三 )

2.3、用光具有波粒二相性也不能解释的基本属性
如上所述，反射/散射光的半波损失、偏振折射光的法拉第磁光效应、超黑材料单缝实验结果无衍射光、衍射和干涉光强度比直射光强度小得多、衍射光存在类似干涉的明显强度变化等都是既不能用光是电磁波来解释，也不能用光子来解释的。当然用波粒二相性也是解释不了的。
3、可同时解释所有光与介质相互作用规律的机理分析
3.1、带电体在电场和磁场中的运动规律简述
在恒定电场中，电子与质子等带电粒子会改变运动速度，且电子与质子改变运动速度的趋势正好相反。在恒定磁场中，电子与质子等带电粒子会改变运动方向，且电子与质子改变运动方向的趋势正好相反。

当电场和磁场为正弦波时，则电子和质子的加速度与电场和磁场相位同步、速度则落后1/4周期、位移量落后1/2周期，如上图所示。
3.2、原子在外电场中的运动规律简述
如上所述，当对原子施加一个外电场和磁场时，则由原子核/质子和电子构成的原子在外电场中的运动规律是：电子与原子核分别朝外电场的正向和负向改变运动状态。当外电场和磁场为正弦波时，则电子和原子核也会出现加速度与外电场相位同步、速度与外电场相位落后1/4周期、位移量落后1/2周期的运动状态变化。但因电子和原子核所携带的电荷极性相反，它们改变运动趋势的方向也正好相反。这样原子就会被外电场和磁场极化为与外电场主频相近的、时变电偶极矩的电偶极子。
3.3、时变电偶极矩之电偶极子产生的电场和磁场规律简述

【光与介质相互作用规律机理分析及其物理意义】上图三为电偶极矩不随时间变化的电偶极子电场场分布示意图，当电偶极矩随时间变化时，如以正弦波形式变化时，则其产生的电场就会随时间改变强度与电场方向。电偶极子所产生的磁场分布与电场的方向正交即垂直于纸面。
当一定数量的时变电偶极子有规律地排列时，其产生的电场和磁场就会呈现出方向性。如下图所示：
假设电偶极子之电偶极矩为：D=ASin(2πft)、电偶极子间距为λ/4 ，则：A和B点的电场强度分别为：

由（公式3）可知：相距λ/2的两个电偶极子在A点产生的电场正好相差半个周期，它们会相互抵消而削弱，这就是所谓的散射光。而由（公式4）可知：电偶极子在B点产生的电场基本上没有相位差，相互叠加后的强度会成倍数增大。这就是光为什么具有方向性的原因所在。
3.4、光与介质相互作用规律的机理简述
通过以上系统性的分析与推理，我们可以得出这样的结论：当光照射到介质时，会使介质中的原子内部的电子和原子核朝相反的方向改变运动状态，这样就导致了原子被极化为电偶极子，其偶极矩与入射光电场和磁场的相位差半个周期，因此由极化原子形成的次生电场和磁场的相位就与入射光的相位相差半个周期。这就是所谓的半波损失形成的机理。与入射光主频相近的时变电偶极矩之电偶极子产生的向各个方向传递的次生光就是所谓的反射、散射、折射、透射、衍射、干涉和绕射光了。入射光在此过程中会被次生光所逐渐抵消而消失。