光是由光子构成的,光子也称光量子,是电子受激辐射或者自发辐射产生的。普通光是由不同颜色、不同波长的单色光组成,彼此从光源射出的方向并不均一,很容易向四面八方发散。爱因斯坦后来指出,光是波粒二象性,在转移能量时会表现出来粒子的性质,而在它的传播过程中体现的是波动性。

光的本质是什么

光的本质是什么

光的本质,一直争论了几个世纪,在物理学史上留下了非常精彩的篇章。从牛顿的微粒说,惠更斯的波动说,两派战斗了几百年,中间更有胜负;到了19世纪,菲涅尔,托马斯杨等验证了光的干涉,衍射等性质,波动说占了上风,随着麦克斯韦的电磁波理论出现,人们理解了光是一种电磁波。爱因斯坦光量子理论,光的波粒二象性1905年,爱因斯坦提出了光量子理论,并以此解释了困扰人们多年的光电效应现象,在光电效应里,光的粒子性得到了验证,光是携带能量为E=hv的微粒,和金属中的电子发生作用,把能量全部转移给电子。

爱因斯坦后来指出,光是波粒二象性,在转移能量时会表现出来粒子的性质,而在它的传播过程中体现的是波动性。爱因斯坦以光量子理论及其对光电效应的解释,获得1921年的诺贝尔物理学奖,对,不是相对论获奖,因为那时验证相对论的实验还没有完成,而光量子理论已经被多个实验所证实,最出名的就是密立根光电效应实验(获得1923年诺贝尔物理学奖),和康普顿散射实验(获得1927年诺贝尔物理学奖)。

如今的各种光电器件,光纤通信,我们能够上网和各种通信,都是依赖于爱因斯坦的光量子理论贡献。光量子的思想却在继续发酵,引出了后续量子力学发展爱因斯坦是量子论的先驱,法国的德布罗意在爱因斯坦的光量子的启示下,更是惊人的想象力提出一切微观粒子都是波粒二象性,提出了物质波理论。而薛定谔为了寻找物质波的波函数提出了薛定谔方程,海森堡等提出矩阵力学和不确定关系,玻恩提出了波函数的概率统计,以上形成了整个量子力学的发展基础。

激光是一种什么光?

光的本质是什么

激光不同于我们所了解的普通光,它是一束强光,是利用激光器使某些物质原子中的粒子受到光或电的激发后才产生的。普通光是由不同颜色、不同波长的单色光组成,彼此从光源射出的方向并不均一,很容易向四面八方发散。激光就不同了,它是受激辐射后被放大形成的光,换句话说就是弱光激发出的强光,因此每束光的频率、 波长、方向都相同。

激光在传播中始终像一条笔直的线,不易发散,而且能保证光的强度。科研人员曾做过一个实验,把直径1厘米的激光束对准月球照射,它很快就到达了月球表面,并完好地从月球上反射回来。而普通光线照射不到几百千米就已经分散得非常微弱了,根本不可能照射到离地球38万千米的月球上。另外,激光的亮度也特别高,在很短的时间内,温度可达到几千万摄氏度以上。

到底是粒子还是波?

光的本质是什么

超声波的频率越高,超声波的束射性、折射性、声电效应等粒子性的特征就会越明显。波粒二象性不是光特有的现象,声波也具有波粒二象性,以光具有波粒二象性来证明光子的存在是不科学的,如果存在光子也就必然会存在声子。在迈克尔逊莫雷实验中,光始终是在地球的大气中传播的,光波在相同状态的大气介质中传播速度恒定不变,完全符合机械波的传播特点,这个实验结果是证明了光属于机械波。

光的传播的动力是什么,光有没有质量

光的传播没有原动力,因为光一生下来就可以运动,而且这种运动是光速进行的。光是由光子构成的,光子也称光量子,是电子受激辐射或者自发辐射产生的。简单来说,电子是基本粒子,它是不可再分的。电子围绕原子核运动,但却不是圆周运动着。电子们原本在原子核外处于不同的能级上。一个电子可以自发的释放出一个光子,进而降低能级。

还可以受到外部的刺激,释放出一个光子。反正光子的诞生就是由电子辐射出来的。光子这玩意很奇怪,一旦出生,就做光速运动,只要不被其他物体吸收掉,它压根就停不下来。光子不能静止,也就是说,目前没有发现真正停止下来的光子,所以理论上预测光子的静止质量为0。但是光子的运动速度是光速,这时候相对论效应就尤其显著。

根据相对论的质量膨胀效应,光子的运动质量就不是0了。科学家测量发现,单个光子的运动质量等于或小于10的负54次方千克。事实上,光的传播不需要借助外部动力和介质,因为光子本身就是传播子,并且以光速运动。如果非要搞明白光为什么可以天生运动,那么还不如试问,物质为什么会运动?因为这已经脱离科学的研究范畴了。


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