光的本质是什么,光的本质究竟是什么
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光的本质究竟是什么
光是一种能量物质,是由一种无质量的电磁辐射—光子组成的,它可以被几乎任何物质吸收掉。
光是一种能量的形态,它可以从一个物体传播到另一个物体,其中无需任何物质作媒介。
光源由微观粒子组成,说明光也是微观粒子运动产生的现象。
任何一个物体,只要它的能量比绝对零度高一些,就会辐射出电磁波。
实验证明,光在传播过程中主要表现为波动性,在与物质相互作用时主要表现为粒子性,大量光子表现出来的是波动性,少量光子表现出来的是粒子性,光的波长越长波动性越明显,波长越短,粒子性越明显。
光的本质是什么
光的本质问题,有多种猜测:
1.“光波动说”。英国的胡克首先提出光波动说,认为宇宙空间充满以太,以太是光的介质。波动说不能解释光的偏振现象,不能解释光的直线传播现象,不能解释光电效应。
2.“光粒子说”。英国的牛顿提出光粒子说,认为:“发光体发射出的是以直线运动的微粒粒子流,粒子流冲击视网膜引起视觉”(类似炮弹)。如果是粒子流,宇宙空间必须空无一物,否则,宇宙空间中的任何物质都会产生空间阻力,惯性运动的粒子无法保持恒定的速度。如果光是“粒子”,那么光粒子是怎样形成的?是用什么物质制造的?灯丝持续发光,但灯丝的质量并没有减少。
3.“光量子说”。1900年,德国的普朗克首次提出“光量子说”,认为能量变化是不连续的,能量值只能取某个最小能量单元的整数倍。能量是否可以独立存在?量子说是热质说的升级版,而热质说早已被否定。
4.“光子说”。王静波认为:光的本质是光子振动。光子是光线和光波的介质,充满宇宙空间,具有质量和能量。光子周围充满电磁子,光子相当于蛋黄,电磁子相当于蛋清,光子之间保持一定距离。光子之间相互排斥,频率越高,斥力越大。“光子说”能够圆满解释所有光学问题。
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。
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。
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。
光的本质含义是什么
光是一种能量物质,是由一种无质量的电磁辐射—光子组成的,它可以被几乎任何物质吸收掉。
光是一种能量的形态,它可以从一个物体传播到另一个物体,其中无需任何物质作媒介。
光源由微观粒子组成,说明光也是微观粒子运动产生的现象。
任何一个物体,只要它的能量比绝对零度高一些,就会辐射出电磁波。
实验证明,光在传播过程中主要表现为波动性,在与物质相互作用时主要表现为粒子性,大量光子表现出来的是波动性,少量光子表现出来的是粒子性,光的波长越长波动性越明显,波长越短,粒子性越明显。
人类生活中随处可见的光的本质究竟是什么呢
光有狭义的光和广义的光之分。
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。按照电磁波频率或者波长把各种电磁波排列起来,就是电磁波谱。按照每种电磁波频率从低到高,波长从长到短排列,整个电磁波谱为:无线电波(包括长波、中波、短波、微波)、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
人眼睛只能够看到可见光,波段在380nm~760nm之间。而无线电波波长最长,从0.1mm到3000m;伽马射线波长最短,只有0.1pm~1pm(万亿分之一米)。频率则正相反,无线电波频率最低,在3kHz~300GHz,γ射线可达到10^24Hz。
我们人类观测所有的事物都是依赖电磁波,可见光和不可见光,都是人类观测利用的工具。不管是对遥远深空天体的观测,还是对微观世界原子级甚至粒子的观测,都是利用电磁波。比如可见光有光学望远镜、显微镜,不可见光有射电望远镜、射线望远镜、电子显微镜等等。
现在来说说可见光。
我们人类肉眼看到的一切,都是利用可见光。可以说,没有可见光,人类就两眼一抹黑,什么也看不到。
整个电磁波谱波段从万亿分之一米到3000米甚至更长这么一个范围,可见光波段只占有380nm~760nm这么一小段,总长只有380nm。一纳米为一亿分之一米,也就是说可见光只有百万分只3.8米这么一段,约一个病毒大小。
但就是这么一小段,却生发出了五彩缤纷的世界。
我们看到彩色的世界其实都是光的杰作,是人眼和人脑经过百万年进化对可见光适应,并且对不同波段光敏感区分的结果。人眼是一个非常复杂的器官,视网膜内有800万个左右的视锥细胞,1.25亿个视杆细胞,这些细胞在人的眼中,把可见光区分出了无数小段,每一个小段都能够反映出不同的颜色。
我们通常看到的光都是复合光,如阳光、灯光等,一般都是以无色或称为白色出现。实际上每一纳米不同波段的可见光,都有不同的颜色,混合在一起,就成为无色光。通过棱镜可以把复合光色散分离出来,就能够看到光谱了。
可见光光谱可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色。
这是人们为了更好地表述利用光谱颜色,而把光大致分出的颜色。这七色光紫色波长最短,红色波长最长,具体大致为:紫色380~450nm,蓝色450~480nm,青色480~490nm,绿色490~570nm,黄色570~590nm,橙色90~620nm,红色620~760nm。
实际上,这七色是慢慢过度的,并非断崖式分开的,在一些不同的资料中有不同的分色法,七色波长也是大致的,各有出入。七色光不同的量的混合,理论上能够得到无数的色彩。仅在计算机里,通过红、黄、蓝三基色调和,用1个byte表示一个颜色分量,可划分出0~256范围,组成16777216种颜色。
我们看到的世界是彩色的,就是光合成的效果。
在光源的照射下,各种物体对光的吸收、反射、折射、衍射的不同,就会显示出不同的颜色。
这个过程是:光线照射到某物体上,物体吸收了一部分波段的光,反射一部分波段的光,这些反射光混合成为某种颜色,实际上就是被吸收光的补色。如阳光照射到树叶上,树叶吸收了处于380nm~450nm波段的紫光,而其他颜色的光被反射出来,混合而成映入我们眼帘的就是黄绿色。
不同的物体对不同波段的光吸收度不一样,吸收掉的光我们就看不到了,没有吸收的光反射出来就呈现在我们眼中各式各样的色彩,由此我们就看到了色彩斑斓的世界。
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