相互作用|光的本质到底是什么东西？科学家：从这个角度来看，茅塞顿开
每天睁开眼睛 ， 就会有很多东西呈现在你的面前 ， 你的房子 ， 你的手机 ， 你的爱人等等 。 你看到这世界上的万物 ， 得益于你的眼睛 ， 更得益于这些多姿多彩、变幻莫测的光 。
文章图片
光的本质引发势不两立的争端光是什么？看起来简单的问题 ， 物理学家探讨了几百年 ， 也是人类一直以来迫切解决的谜题 。
在对光本性的认识上 ， 中国古代有两种典型的说法 ， 一种认为光是由光源发出的某种特殊的气 ， 另一种以17世纪科学家方以智为代表 ， 认为光是气内部相互作用的传播 ， 并由此发展出了一种原始的光波动学说 。
文章图片
国外的惠更斯在1690年发表的著作《光论》中 ， 提出光的波动学说 。 14年之后 ， 大物理学家牛顿偏偏在《光学》之中发表了一个相反的看法 ， 他认为光是由粒子组成 ， 提出光的微粒学说 。
文章图片
由于牛顿当时在物理学中的地位 ， 大部分物理学家对他唯唯诺诺而同意这种看法 。 100年之后 ， 著名的双缝干涉实验 ， 托马斯杨（人名）再次证明光是一种波 。 最后由一个电磁学巨擘麦克斯韦统一了电磁场理论 ， 断定光是一种电磁波 。 并且在20年之后由赫兹的实验验证了电磁波 。
文章图片
这时牛顿已经去世100多年 ， 人们便向波动说抛出橄榄枝 。 光的波动说似乎已经确定无疑 。 但是 ， 向来如此 ， 所有人都认为对的东西就一定对吗？
文章图片
真理往往掌握在少数人手中孟子曰：五百年必有王者兴 ， 其间必有名世者 。 在科学界 ， 两百年一般都会有一个大的变革 。 而彻底搞清楚光是什么的人 ， 就是鼎鼎大名的爱因斯坦 。 他在光电效应的实验发现 ， 光与实物微粒相互作用的过程中 ， 粒子性非常突出 。 于是光的波粒二象性呼之欲出 ， 在随后的双缝干涉实验中证实这种确定的猜想 ， 在转移能量时会表现出粒子的性质 ， 在传播的过程中体现出波动性 。
文章图片
【相互作用|光的本质到底是什么东西？科学家：从这个角度来看，茅塞顿开】这么说难免有点深奥难懂 ， 大家可以把光理解成“运载能量的波动” ， 波动也就是某种振动 。 声音是空气漂浮的振动 ， 海浪是水的振动 ， 地震是大地动摇的 。 那么光是什么振动呢？光是光的本身在振动 ， 专业的说就是电场和磁场的矢量在振动 ， 光线传播也就是交替的光矢量和磁矢量传播 。
文章图片
我们所说的光一般都是指可见光 ， 它是有颜色的 ， 与能量紧密相关 ， 赤橙黄绿蓝靛紫 ， 能量依次升高 。 而电波 ， 红外线 ， 紫外线 ， x射线和可见光是一家人 ， 属于电磁波 。 那么光到底是怎么产生的呢？
文章图片
有人会问 ， 如果晃动微观粒子会产生光吗？可以这么说 ， 原子外的电子从高能级向较低能级跃迁时 ， 多余的能量差就会以光子的形式释放 。 数不清的原子产生的无数个光子汇聚 ， 就会产生光线 ， 被人的视网膜捕捉 ， 在大脑里面的视神经就会说：哦 ， 这就是光 。
经验总结扩展阅读
- 人性潜规则：你的价值，决定着你在别人心里的位置
- 梦里的人，不会因为梦的荒诞，从而察觉是梦
- 人生的意义，就是接纳生活的所有，在生活中改变自己
- 厉害的人，都在培养自己这几种能力，希望你也有
- 女人，永远不要羡慕别人的生活
- 中国最有名的3座名山，你都去打卡了吗？有生之年建议都去一趟
- 这本去年感动到我的治愈绘本姊妹篇，讲我们都离不开的亲密关系
- 马斯克给年轻人的忠告：这3个，孩子越早知道越好
- 疫情肆虐，80后负债累累的你，还有勇气回家吗？
- 充满遗憾的人生，你最大的遗憾是什么