发布网友 发布时间:2022-04-25 05:03
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热心网友 时间:2023-11-19 05:17
相信很多人都拿手电筒向天空照射过,当手电筒的开关一打开,就会发出一条直溜溜的光柱直冲云霄,尤其在特别黑暗的夜里面,这样的光线被打到天空当中,显的特别光亮,相信很多人在这个时候头脑里面也会出现同一个问题,那就是,手电筒发出来的关注照到哪里去了?这个光柱能照到宇宙边缘吗?毕竟人们都知道,光的速度是人类已知的最快速度,当手电筒发出关注之后,迅速的就会消失在夜空当中,想要找到这个问题的答案,我们就需要先了解一下光到底是什么东西?
实际上,人类对光本质的理解,长时间的一直贯穿着整个科学史和人类是万物的认知过程,早在古希腊时期,人们就已经知道了光的反射和折射定律,还运用光来为生活提供便利。但是,在人类对光认知的这数千年里面,并没有什么重大的突破,还一直停留在最基本的表面上,直到17世纪时,牛顿力学的提出了彻底推翻了数千年来的神学根基,建立了一个完善而严密的科学研究体系。根据牛顿提出的这个科学研究体系,使得人类将自然科学和宗教神学分离,至此,人类对光本质的研究才开始缓慢的起步。
值得注意的是,牛顿在建立力学体系的同时,也对光的本质做了研究,他还首次通过三棱镜将太阳光分为不同的颜色,并且提出了解释光本质的微粒说。在牛顿看来,光是由不同的颜色和微粒组成起来的,当光经过三棱镜时,不同微粒组成的光,具有不同的折射率才会分解出不同的颜色,当然,直到19世纪以后,人类对光的研究又达到了一个新的高度,托马斯·杨利用双缝干涉实验,证明了光在经过两个狭缝的时候会发生类似于水波的干涉条纹。这样的实验结果有力的证明了光是一种波,在光的问题上惠更斯至少比牛顿更正确一些。不过,时间到了20世纪初,海因里希-赫兹又发现了物理学中神奇的一个现象,那就是光电效应。海因里希-赫兹发现,当特定频率的光打在某些金属上,会导致金属表面的电子吸收能量以后溢出,从而形成电流,但是这个过程跟光的强度和照射的时间长度无关,只跟光的频率有关,这用光的波动性无法解释而且相互矛盾。
虽然海因里希-赫兹并没有解开这个问题,但是,随着时间的推移,这个问题被著名的科学家爱因斯坦给彻底解开了,爱因斯坦将量子假说应用在光电效应上,并且提出了光量子,至此,光的波粒二象性本质就出现在了人们的视野中,不过需要注意的是,爱因斯坦所说的光量子是指一份能量,也就是光子,和牛顿所说的实物微粒那是有着最基本的本质区别的。
了解到这里,相信大家对光就有了一个基本的了解,大家也就知道了光子是一个规范玻色子,在低能量状态下光子和光子不能相互碰撞,可以同时处在一个量子态和空间位置,也就是说,大量的光子可以无限的压缩到一个很小的体积内,这就是我们后来制造激光的原理。可见光是电磁波频谱中一个非常窄的波段,光子是传递电磁相互作用力的媒介,特定波长的光会被某些原子中的电子吸收,导致电子获得动能,跃迁到更高的能量状态,而光电效应正是电子吸收了特定能量的光子以后,其所拥有的动能足以摆脱原子核的束缚发生的逃逸现象。
当我们了解了光的本质以及光的速度以后,基本上就可以知道,当我们打开手电的一瞬间,手电筒会向天空中发射大量的光子,这些光子以大约299792公里/秒的速度向地球以外传播。假设光子永远不会消逝的话,那么手电筒发出的光,就可以无限时间的到达无限的距离上,也就是说,当你在夜间打开手电筒发出一束光柱之后,手电筒发出来的光可能会照射到宇宙的最远端,虽然我们现在还不清楚宇宙究竟有多大,但是,手电筒发出的光,理论上可以照射到无限远的距离,如果宇宙有边缘的话,这束光还是有可能照射到宇宙边缘的。
热心网友 时间:2023-11-19 05:18
电是流动的,电流,
因此它发出来的光自然也是流动的,而流动的事物总是新鲜的,所以说光是新鲜的,即然是新鲜的那么我们看到事物必然都是新鲜的。什么我们看到的太阳是八分钟前的太阳,这是没有道理。光是快速流动的,它是新鲜的,即时的。因此我们看到的一切都是新鲜的。