光的本质是什么?是不是物质?能量与质量的概念分得开吗?光透过玻璃照进了密封的房间,质量是怎么进来的?“光透过玻璃,是一种wave duality的表现”这我明白,此时又怎样解释Particle property?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/09 10:57:59
光的本质是什么?是不是物质?能量与质量的概念分得开吗?光透过玻璃照进了密封的房间,质量是怎么进来的?“光透过玻璃,是一种wave duality的表现”这我明白,此时又怎样解释Particle property?

光的本质是什么?是不是物质?能量与质量的概念分得开吗?光透过玻璃照进了密封的房间,质量是怎么进来的?“光透过玻璃,是一种wave duality的表现”这我明白,此时又怎样解释Particle property?
光的本质是什么?是不是物质?能量与质量的概念分得开吗?
光透过玻璃照进了密封的房间,质量是怎么进来的?
“光透过玻璃,是一种wave duality的表现”这我明白,此时又怎样解释Particle property?
是不是现代物理学有点随心所欲,或者说,有点乱点鸳鸯谱,只有学物理的可以人说话,初一十五的月亮不一样?

光的本质是什么?是不是物质?能量与质量的概念分得开吗?光透过玻璃照进了密封的房间,质量是怎么进来的?“光透过玻璃,是一种wave duality的表现”这我明白,此时又怎样解释Particle property?
光(visible light)就是电磁波(electromagnetic wave)中的其中一员.它同时具有wave duality 和 particle duality(第二者解释了它是一种物质,光由photons组成).
质量就是能量.(爱因斯坦)
光透过玻璃,是一种wave duality的表现. particle property在这里解释不了光的折射.就好像wave property不能解释photoelectric effect一样.

1。光的本质是能量的传递,是一种能量转化成另一种能量的表现形式
2。光是物质
3。只要是物质就存在能量

光是一种人类眼睛可以见的电磁波(可见光谱)。在科学上的定义,光有时候是指所有的电磁波谱。光是由一种称为光子的基本粒子组成。具有粒子性与波动性,或称为波粒二象性[1]。光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。
光的速度:光在真空中的速度为每秒30万千米(精确点就是c=299792458m/s)。,
极光人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波谱的一部分。电磁波之可见光谱范围大...

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光是一种人类眼睛可以见的电磁波(可见光谱)。在科学上的定义,光有时候是指所有的电磁波谱。光是由一种称为光子的基本粒子组成。具有粒子性与波动性,或称为波粒二象性[1]。光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。
光的速度:光在真空中的速度为每秒30万千米(精确点就是c=299792458m/s)。,
极光人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波谱的一部分。电磁波之可见光谱范围大约为390~760nm(10-9m),
光分为人造光和自然光。
光源分冷光源和热光源;
光源:自身能够发光的物体称为光源。
冷光源:指发光不发热(或发很低温度的热)。如萤火虫等;
热光源:指发光发热(必须是发高温度的热)。如太阳等;
有实验证明光就是电磁辐射,这部分电磁波的波长范围约在红光的0.77微米到紫光的0.39微米之间。波长在0.77微米以上到1000微米左右的电磁波称为“红外线”。在0.39微米以下到0.04微米左右的称“紫外线”。红外线和紫外线不能引起视觉,但可以用光学仪器或摄影方法去量度和探测这种发光物体的存在。所以在光学中光的概念也可以延伸到红外线和紫外线领域,甚至X射线均被认为是光,而可见光的光谱只是电磁光谱中的一部分。
光具有波粒二象性,即既可把光看作是一种频率很高的电磁波,也可把光看成是一个粒子,即光量子,简称光子。
光速取代了保存在巴黎国际计量局的铂制米原器被选作定义“米”的标准,并且约定光速严格等于299,792,458米/秒,此数值与当时的米的定义和秒的定义一致。后来,随着实验精度的不断提高,光速的数值有所改变,米被定义为1/299,792,458秒内光通过的路程,光速用“c”来表示。
光是地球生命的来源之一。光是人类生活的依据。光是人类认识外部世界的工具。光是信息的理想载体或传播媒质。
据统计,人类感官收到外部世界的总信息中,至少90%以上通过眼睛……
当一束光投射到物体上时,会发生反射、折射、干涉以及衍射等现象。
光线在均匀同等介质中沿直线传播。
光波,包括红外线,它们的波长比微波更短,频率更高,因此,从电通信中的微波通信向光通信方向发展,是一种自然的也是一种必然的趋势。
普通光:一般情况下,光由许多光子组成,在荧光(普通的太阳光、灯光、烛光等)中,光子与光子之间,毫无关联,即波长不一样、相位不一样,偏振方向不一样、传播方向不一样,就象是一支无组织、无纪律的光子部队,各光子都是散兵游勇,不能做到行动一致。
光反射时,反射角等于入射角,在同一平面,位于法线两边,且光路可逆行。
光线从一种介质斜射入另一种介质中,会产生折射。如果射入的介质密度大于原本光线所在介质密度,则折射角小于入射角。反之,若小于,则折射角大于入射角。但入射角为0,则无论如何,折射角为零,不产生折射。但光折射还在同种不均匀介质中产生,理论上可以从一个方向射入不产生折射,但因为分不清界线且一般分好几个层次又不是平面,故无论如何看都会产生折射。如从在岸上看平静的湖水的底部属于第一种折射,但看见海市蜃楼属于第二种折射。凸透镜凹透镜这两种常见镜片所产生效果就是因为第一种折射。
激光——光学的新天地
激光光束中,所有光子都是相互关联的,即它们的频率(或波长)一致、相位一致、偏振方向一致、传播方向一致。激光就好像是一支纪律严明的光子部队,行动一致,因而有着极强的战斗力。这就是为什么许多事情激光能做,而阳光、灯光、烛光不能做的主要原因。
光的种类
光源可以分为三种。
第一种是热效应产生的光,太阳光就是很好的例子,此外蜡烛等物品也都一样,此类光随着温度的变化会改变颜色。
第二种是原子发光,荧光灯灯管内壁涂抹的荧光物质被电磁波能量激发而产生光,此外霓虹灯的原理也是一样。原子发光具有独自的基本色彩,所以彩色拍摄时我们需要进行相应的补正。
第三种是synchrotron发光,同时携带有强大的能量,原子炉发的光就是这种,但是我们在日常生活中几乎没有接触到这种光的机会,所以记住前两种就足够了。
光的色散
复色光分解为单色光的现象叫光的色散.牛顿在1666年最先利用三棱镜观察到光的色散,把白光分解为彩色光带(光谱).色散现象说明光在媒质中的速度(或折射率n=c/v)随光的频率而变.光的色散可以用三棱镜,衍射光栅,干涉仪等来实现.
白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光组成的叫做复色光。红、橙、黄、绿等色光叫做单色光。
色散:复色光分解为单色光而形成光谱的现象叫做光的色散。色散可以利用棱镜或光栅等作为“色散系统”的仪器来实现。复色光进入棱镜后,由于它对各种频率的光具有不同折射率,各种色光的传播方向有不同程度的偏折,因而在离开棱镜时就各自分散,形成光谱。
dispersion of light
介质折射率随光波频率或真空中的波长而变的现象。当复色光在介质界面上折射时,介质对不同波长的光有不同的折射率,各色光因折射角不同而彼此分离。1672年,牛顿利用三棱镜将太阳光分解成彩色光带,这是人们首次作的色散实验。通常用介质的折射率n或色散率dn/dλ与波长λ的关系来描述色散规律。任何介质的色散均可分正常色散和反常色散两种。
复色光分解为单色光而形成光谱的现象.让一束白光射到玻璃棱镜上,光线经过棱镜折射以后就在另一侧面的白纸屏上形成一条彩色的光带,其颜色的排列是靠近棱镜顶角端是红色,靠近底边的一端是紫色,中间依次是橙黄绿蓝靛,这样的光带叫光谱.光谱中每一种色光不能再分解出其他色光,称它为单色光.由单色光混合而成的光叫复色光.自然界中的太阳光、白炽电灯和日光灯发出的光都是复色光.在光照到物体上时,一部分光被物体反射,一部分光被物体吸收。如果物体是透明的,还有一部分透过物体。不同物体,对不同颜色的反射、吸收和透过的情况不同,因此呈现不同的色彩。
光的实质:原子核外电子得到能量 跃迁到更高的轨道上 这个轨道不稳定 还要跃迁回来 跃迁回来释放出的就是一个光子 就是以光的形式向外发出能量 跃迁的能级不同 释放出来的能量不同 光子的波长就不同 光的颜色就不一样了
光到底是什么?是一个值得研究,和必需研究的问题。当今物理学院就已经又达到了一个瓶颈,即相对论与量子论的冲突,光的本质是基本微粒还是行声音一样的波(若是波又在什么介质中传播)对未来研究具有指导性作用。
[编辑本段]光的研究历史
光学和力学一样,在古希腊时代就受到注意,光的反射定律早在欧几里得时代已经闻名,但在自然科学与宗教分离开之前,人类对于光的本质的理解几乎再没有进步,只是停留在对光的传播、运用等形式上的理解层面。
十七世纪,对这个问题已经开始存在“波动学说”和“粒子学说”两种声音:荷兰物理学家惠更斯在1690年出版的《光论》一书中提出了光的波动说,推导出了光的反射和折射定律,圆满的解释了光速在光密介质中减小的原因,同时还解释了光进入冰洲石所产生的双折射现象;而英国物理学家牛顿则坚持光的微粒说,在1704年出版的《光学》一书中他提出,发光物体发射出以直线运动的微粒子,微粒子流冲击视网膜就引起视觉,这也能解释光的折射与反射,甚至经过修改也能解释格里马尔迪发现的“衍射”现象。
十九世纪,英国物理学家麦克斯韦引入位移电流的概念,建立了是电磁学的基本方程,创立了光的电磁学说,通过证明电微波在真空中传播的速度等于光在真空中传播的速度,从而推导出光和电磁波在本质上是相同的,即光是一定波长的电磁波。
二十世纪,量子理论和相对论相继建立,物理学由经典物理进入了现代物理学。1905年美国物理学家爱因斯坦提出了著名的光电效应,认为紫外线在照射物体表面时,会将能量传给表面电子,使之摆脱原子核的束缚,从表面释放出来,因此爱因斯坦将光解释成为一种能量的集合——光子。1925年,法国物理学家德布罗意又提出所有物质都具有波粒二象性的理论,即认为所以的物体都既是波又是粒子,随后德国著名物理学家普朗克等数位科学家建立了量子物理学说,将人类对物质属性的理解完全展拓了。
综上所述,光的本质应该认为是“光子”,它具有波粒二相性。所以光既是一种波,又是由一个个光子所构成,不过作为一种独特物质,它的波动性还是占主要方面。同时光具有动态质量,根据爱因斯坦质能方程可算出其质量。
[编辑本段]光的辞典解释和释义
【guāng】
光 light;ray;honor;merely;naked;scenery;smooth;
光guāng
〈名〉
(1)
(会意。甲骨文字形,“从火,在人上”。本义:光芒,光亮)
(2)
同本义 [light;ray]
光,明也。――《说文》
光,晃也,晃晃然也。亦言广也,所照广远也。――《释名·释天》
与日月兮齐光。――《楚辞·九歌·云中君》
能游冥冥者与日月同光。――《淮南子·俶真》
日月淑清而扬光。――《淮南子·本经》
国之光。――《易·观》
夜未央,庭燎之光。――《诗·小雅·庭燎》
推此志也,虽与日月争光可也。――《史记·屈原列传》
光远而自他有耀者也。――《左传·庄公二十二年》
光明之耀也。――《国语·晋语》
容光必照焉。――《孟子》
山有小口,仿佛若有光。――晋·陶渊明《桃花源记》
有红光一缕起土桥,直射城西。――清·邵长蘅《阎典史传》
(3)
又如:阳光;灯光;反光(反射的光线);色光(带颜色的光);晨光(清晨的太阳光);曙光(清晨的日光);光晃(光芒闪烁)
(4)
色泽;光彩 [color and luster]
妾有绣腰襦,葳蕤自生光。――《玉台新咏·古诗为焦仲卿妻作》
蛾脸不舒,中袖无光。――唐·李朝威《柳毅传》
(5)
又如:丝光;油光(光亮润泽);光色(光彩色泽);砑光
(6)
荣耀;昭著 [honor;glory]
邦家之光。――《诗·齐风·南山有台》
连我脸色都无光了。――《儒林外史》
士之处世,而望名誉之光,道德之行,难已。――唐·韩愈《原毁》
(7)
又如:为国争光;沾光;光宠(光荣;增光);光国(为国争光);光天(光辉达于天下);光隆(光辉隆盛);光烂(光辉明亮);光晶(光辉);光赫(光辉显赫)
(8)
光阴,时光 [time]
始屏忧以愉思,乐兹情于寸光。――南朝宋·鲍照《观漏赋》
(9)
又如:寸光(短暂的光阴);光阴荏苒(时光一天一天地逝去。荏苒:[时间]渐渐过去);光景如梭(光阴如梭。形容时间过得很快);光阴拈指(阳光在弹指间逝去。形容时间过得很快)
(10)
景色 [scenery]
上下天光,一碧万顷。――宋·范仲淹《岳阳楼记》
(11)
又如:风光;山光
(12)
恩慧;好处 [favor]。如:叨光;沾光;借光
(13)
特指日、月、星辰等天体 [sun,moon,star]。如:光岳(天地。光:星辰。岳:河山)
(14)
称人来访的敬词 [grace the occasion with sb.'s presence]
四位老先生,今日光顾小园,老夫有何德能?――明·桑绍良《独乐园司马入桐》

guāng
(1)
光明,明亮 [bright]
宝剑直千金,被服光且鲜。――三国蜀·曹植《名都篇》
(2)
又如:光净(明亮洁净);光朗朗(光亮);光眼(大而有神的眼);光灯(明亮的灯火);光润(光亮润泽)
(3)

guāng ㄍㄨㄤˉ
(1)
太阳、火、电等放射出来耀人眼睛,使人感到明亮,能看见物体的那种东西:阳~。月~。火~。~华(明亮的光辉)。

收起

光 是一种特殊的波。
光最重要的特性是具有波粒二象性:
即既可把光看作是一种频率很高的电磁波,表现有波的衍射、干涉等;
也可把光看成是一个粒子,即光量子,简称光子,因为光传播是一份一份进行的,不是连续的。