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光的本质究竟是什么,宇宙的本质到底是什么

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宇宙的本质到底是什么

光的本质是电磁波。

从本质上来说,光就是电磁波,整个电磁波谱都属于广义光的范畴。而我们人类眼睛能够看到的光叫可见光,是电磁波谱中一个窄窄的波段。 电磁波有波长和频率两个特性,电磁辐射能量越强,频率越高,反之,能量越低,波长越长。

光的本质究竟是什么,宇宙的本质到底是什么图1

假设光波的能量不连续,而是固定于某些值,就如同其组成于许多个粒子(或光子)那样。衍射实验的奇怪之处是:电子波在探测器整个表面上并不积蓄能量,与一般想象的海浪拍打海岸的情形不一致。

一颗原子拥有一定数量的电子、质子及中子。质子与中子共同存在于原子核,而电子则以与原子核不同的距离围绕原子核“公转”;电子与原子核的距离称作量子状态的电子能级,一般用n来标示。这就是玻尔模型的简化解释。

光的本质是什么

光的本质就是电磁波;光速之所以会达到惊人的300000000米每秒,是因为光没有质量的原因。

光是一种较为特殊的物质,光本身不含有任何质量,不仅特殊在方面,同时他也特殊在具有波粒二象性,波粒二象性指的是光具有粒子的性质,光也具有光波的性质。

光的本质究竟是什么,宇宙的本质到底是什么图2

光是科学家一直以来研究的重要物质,从波粒二象性的特点,科学家顺藤摸瓜,对于光的研究终于是取得了突破。科学研究显示,光是宇宙中特殊的物质。他特殊在什么地方呢?是因为光和其他绝大多数物质不同,光本身没有任何质量,因为这个,光可以轻松的达到宇宙中最快的速度。那么光又是怎么来的呢?这个问题也是在科学家研究之列的,光是怎样产生的这个问题可以宇宙大爆炸理论的相关知识来解决这个问题。

光的本质究竟是什么,宇宙的本质到底是什么图3

在距今离我们非常遥远的138亿年,就是宇宙之前的物质是从一个奇点的物质爆炸产生的。在这个奇点爆炸之后的一段时间里,在爆炸之后的威力中形成了我们现在所看到的宇宙和物质。在宇宙形成的早期,宇宙都处于高温的状态之中。他以迅雷不及掩耳之势的速度发展,留下了在科学界被称为是“辉光”的物质,这种说法不是完全凭空捏造的。

光的本质究竟是什么,宇宙的本质到底是什么图4

大爆炸理论表现出,在科学界称为是辉光的某种物质是以微波的方式存在,处于可观察到的范围。不出意外,科学家用科学手段验证了理论的准确性,对于大爆炸理论是有力的。奇点在科学上是一个密度大、时空曲率高和体积小的“物质”,在通用的物理学的定律中都不适用的物质。

通过一些科学数据我们知道,光实际上就是电磁波,光速之所以会这么快是因为光不具备质量。

光的本质

光是一种以极大的速度通过空间传播能量的电磁波,它具有波动性。电磁波是在空间运动传播着的电磁振动(变化的电磁场),电磁振动方向垂直其传播方向,即电磁波属一种横波,因而光波也是一种横波(图1-3-1)。光波以其频率(v)或波长(λ)为特征,光的速度与频率、波长具如下关系:

c=vλ

式中:c为光速(2.9979×1010cm/s);v为光的频率(单位Hz,赫兹);λ为光的波长(单位nm,1nm=10-9m)。在红外光谱的测试与研究中,经常用波数ν来表示不同频率的红外线波数的定义为单位距离中波的数目,其量纲为cm-1。波数和波长的关系为ν=1/λ=v/c。

整个电磁波为一广阔的区段,它包括波长较长的无线电波,直至波长较短的Y射线。将各种波长的电磁波按其波长顺序排列,即构成电磁波谱。

图1-3-1 光的波动性

光的波动理论(见图1-3-1)较好地解释了诸如干涉、衍射等宝石中常见的一些光学现象。

普朗克(1900)认为各种频率的光只能不连续地被发射和吸收,能量是不连续的,是量子化的;基于光量子具有一定的能量、质量和运动速度,因而光具有粒子性。爱因斯坦指出,不同频率的光子具有不同的能量,每个光量子具有hv的能量,并提出光的波粒二象性的重要关系式:

系统宝石学(第2版)

式中:c为光速;v为光的频率;λ为光的波长;h为普朗克常数(等于6.63×10-34/J·s)。

鉴于宝石矿物中的电子属一种微观粒子,因而光的粒子性较好地解释了光的直线传播反射、折射宝石颜色的成因及荧光、磷光等光电效应。

光的本质究竟是什么,宇宙的本质到底是什么图5

光的本质是什么

有关于介质对光吸收的物理机制,详细介绍如下:

1、光与介质相互作用规律是研究光的本质及人类观察客观世界的基础性规律的手段。但通过本人多年的研究发现,目前人类不仅对光的本质认识存在严重错误,对光与介质的相互作用规律的认识更是南辕北辙。

光的本质究竟是什么,宇宙的本质到底是什么图6

2、光的本质是电荷产生的电场和磁场,它并不能脱离电荷而单独存在。光遇到介质会使介质中的原子极化为电偶极子并产生所谓的反射、散射、折射、透射、衍射和绕射等次生光。

光的本质究竟是什么,宇宙的本质到底是什么图7

3、入射光在此过程中会被次生光所逐渐抵消而消失。但目前人们大都认为光是独立于电荷而单独存在的,且光同时具有波动和粒子性,甚至还认为其携带了与其频率成正比的能量与动量。

4、波动能量的传递,需要某种物质基本粒子的准弹性碰撞来实现。这种物质的成分、形状、密度、运动状态,决定了波动能量的传递方向和速度,这种对波的传播起决定作用的物质,称为这种波的介质。介质分为光介质,电介质,机械波介质,磁介质等,此外介质也存在于物理定义之外,例如语言,文字,传播方式等。

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