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光是粒子還是波 是直線還是曲線傳播

2022-10-27 16:57:08文/李泓箴

光既不是波,也不是粒子,它是物質(zhì)存在的一種微觀形式。物質(zhì)存在的微觀形式有很多種,光只是其中一種,它既有波的性質(zhì),又有粒子的性質(zhì),或者說,它的行為既像波,又像粒子,具有波粒二象性。光有衍射和折射,確實是波的屬性;但光參與光電作用卻確鑿的證明光是粒子,它既似波又似粒子,我們就叫這做“波粒二象性”。

光是粒子還是波 是直線還是曲線傳播

光是粒子還是波

光既不是波,也不是粒子,它是物質(zhì)存在的一種微觀形式。物質(zhì)存在的微觀形式有很多種,光只是其中一種,它既有波的性質(zhì),又有粒子的性質(zhì),或者說,它的行為既像波,又像粒子,具有波粒二象性。

光有衍射和折射,確實是波的屬性;但光參與光電作用卻確鑿的證明光是粒子,它既似波又似粒子,我們就叫這做“波粒二象性”。其實不只光,任何亞原子粒子,不論質(zhì)子、中子、電子等等,在運動中都是既像波又像粒子,這些粒子在精密設計的實驗中都能發(fā)生折射和衍射,而并非直線運動。

光有能量,當然也有質(zhì)量,學物理的人都知道的。你面前的顯示器照著你,因為光有質(zhì)量,你會被這些光產(chǎn)生的壓力壓迫(光壓),只不過它極其微小,你毫無知覺。物體發(fā)光本來就會損失能量,等價于損失質(zhì)量,這些能量(質(zhì)量)被光帶走了,如果加上這些光的質(zhì)量,則完全符合質(zhì)量守恒定律(其實也是能量守恒定律)。

光是直線還是曲線傳播

現(xiàn)實生活中,光在均一介質(zhì)中是沿直線傳播的,例如空氣。強調(diào)均一是因為像在經(jīng)過刻意拋光的玻璃、水晶等寶石中光會發(fā)生折射和反射,這樣就會改變光路。至于廣義相對論……你在現(xiàn)實中是看不到的,因為質(zhì)量達到那個地步的物體大體可分為兩類:黑洞(要是看到了就再也用不著思考了,在人反應過來之前就被吸進去了)還有就是巨大的星體(那么大不坐飛船是看不到全貌的)。

所以說就算現(xiàn)實中光是沿曲線傳播的,也會因為和直線過于相近而被忽略。

還有一條最具權(quán)威的證據(jù):目前為止中學物理書上說光是沿直線傳播的!

光是怎么形成的

光的產(chǎn)生可以分為三類:

第一類是熱效應產(chǎn)生的光。太陽光就是很好的例子,因為周圍環(huán)境比太陽溫度低,為了達到熱平衡,太陽會一直以電磁波的形式釋放能量,直到周圍的溫度和它一樣。

第二類是原子躍遷發(fā)光。熒光燈燈管內(nèi)壁涂抹的熒光物質(zhì)被電磁波能量激發(fā)而產(chǎn)生光。此外霓虹燈的原理也是一樣。原子發(fā)光具有獨自的特征譜線??茖W家經(jīng)常利用這個原理鑒別元素種類。

第三類是物質(zhì)內(nèi)部帶電粒子加速運動時所產(chǎn)生的光。譬如,同步加速器(synchrotron)工作時發(fā)出的同步輻射光,同時攜帶有強大的能量。

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