光速在透明介质中变慢的原因的一个想法

之前在学习光学和电动力学都计算光在介质中的传播速度,但却没从微观上解释为什么光会在介质中传播速度变慢。
我又一个想法,不知道对不对。
能量为hv光子在入射到介质中后,被介质中的电子吸收,处于基态E1的电子在吸收了hv的能量后受激辐射到高能级E2,然后在E2上“待了”一段时间t后自发辐射到基态,辐射出能量仍为hv的光子。光子在介质中不断地重复被吸收--辐射的过程,如果这个过程有N次,那么在通过相同位移时这个光子相较于真空中光子的延迟时间应该为Nt,这样从宏观上看光子在介质中的传播速度“变慢”了。所以究其本质,光子在介质中实际仍以c传播,只是因为这个原因导致观测到的光速变慢了。
以上纯属本人个人想法,可能有不足之处,请各位大牛指点。

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1个答案
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这个想法很好,费曼就是这么解释的。但是,我觉得这个说法解释力依然有限。费曼只是为了能够让大众理解而打了个马虎眼而已。

事实上,讨论“光在介质中的速度”时最好不要引入“光子”的概念。为什么呢?因为这两件事物是在不同尺度下描述的。“光在介质中的速度”是一个相对宏观的物理现象,是电动力学应用于介质后得到的结论。介质里的电动力学要求的是什么尺度呢?曰“宏观无穷小、微观无穷大”,也就是说,电动力学里讨论的对象即使是一个“微元”,也事实上包含了足够多的介质原子。“折射率”、“极化率”等概念就正是建立在无数多原子取平均效应的基础上的。而光子(粗略来说)主要是涉及原子尺度的物理过程,这种尺度下“折射率”、“介电常数”等概念已经完全失效了,因为不能无数原子取平均了。
另外,“光线”的概念也无法与“光子”一同讨论。因为从光子的角度看来,“光线”实在是太粗了。就好比从太空中看,河流似乎是线;但是河中的水滴却是无论如何也无法认同这个观点的。

写的有些乱了。简言之,c'=c/n这个公式是在宏观角度来看的。所以这里的“光速”可能并不能理解成一小撮光子走走停停的平均速度。这里的“光速”是宏观的、统计的电磁场传播的相速度。

据说量子电动力学可以更好地说清楚这件事情,可惜我不太懂,不能更进一步地解释了。

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