如果太阳的光能够从遥远的宇宙传来,光似乎能够穿越浩瀚的太空来到地球。但是为什么如果我们在一间黑暗的屋子里打开手电筒再关掉它,光就消失了,并没有如我们想象中一直传播下去呢?光究竟去哪里了,它是消失了吗?
光子与光的关系
我们知道光的本质是电磁波,而光量子最早则是由爱因斯坦提出的,是电磁辐射的载体,光子具有能量、动量和质量,以光的速度在运动。处于人眼可见频率内的光子我们就看得到,当然,也有人眼不可见的光子。
我们可以认为光子就是光的组成单位。而光子的特性能够帮助我们很好地解决光为什么消失了这一问题。
光子的特征
光子具有波粒二象性
光子同时具有粒子和声波一样的特性,如果我们将时间看成被分割的瞬时时间,光子则是以粒子的状态在传播;但是当时间为平均值的时候,光子则以波的形式传播。光子的衍射和光电效应共同证明了光子具有波粒二象性。
光在真空的环境下,是可以一直传播的,这也正是为什么太阳光或者宇宙中其它恒星的光芒能够抵达地球的原因。但是在非真空的状态下,光的能量是会损失的,就像声波的消失一样是非常平缓的。同时,光的运动速度实在太快了,我们无法快速感知到它的消失,就像无法感知到它突然的出现一样。
光的吸收和反射
光吸收是指当光经过某种材料的时候,电磁辐射被转化为其它能量的物理过程,被吸收的光能够以热量的形式释放出来。而未被吸收的光则会被物体反射、散射或投射。
大家知道,物质总是会吸收光的,光不可能打到某个镜面上然后100%被反射。从理论上来说,只要光不被吸收,那么肯定就能100%反射,但是这种情况在地球的环境中是不可能达到的。光的吸收和反射影响着我们所能看到的色彩。
有的光是不可见光
在密闭的空间中,我们无法看见光,不一定是说所有的光子消失了。很有可能是可见光都被吸收了,剩下了一些不可见光无法被我们的眼睛观测到。我们之所以能够看到物体,是因为光在物体上的反射刺激到了我们大脑中的感光细胞,所以我们可以看见。但是可见光是无法对我们的人脑产生这些刺激的,所以即使有很多可见光存在,我们也观测不到。
光子去哪里了?
所以光子到底都去哪里了呢?有的光子被周围的墙壁等物质所吸收了,但是我们其实无法去测量说这一件密室中的光子是否完全消失了。但是我们能肯定的是,世界上有一些光子是我们人眼看不见的,但是有的动物可以看得见。而在我们的地球当中,光子似乎是不会消失,又无处不在的。
小结:
当我们在密室中打开手电筒,又关上时,光立马就消失了,那这些光去哪里了?为什么太阳的光可以直接照射到地球上却没有消失呢?首先,太阳的光是在真空中传播的,不需要穿过任何的介质,所以并不会被反射掉。
光子具有波粒二象性,也就是说它表现出了粒子和波的特性,它以光速消失,我们的肉眼是意识不到的。其次,很多光会被周围的环境所吸收,只有被反射的光我们才能看见。被吸收的光往往是可见光,环境中还有大量的不可见光是我们观测不到的。所以光一部分是被吸收了,一部分被反射到我们的眼睛中,还要一部分是不可见光我们看不见。
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