什么是光子?
光子,准确的名称应该叫“光量子”。这是爱因斯坦根据光电效应提出的一个概念,它准确含义是一个微小的能量单位。
说到光子,就不能不给大家讲一个可见光和光子之间关系的故事。
太阳光,月亮光,火光,闪电光,莹光,极光…,这些都是自然光。






电弧光,激光,电灯光,LED光……,这些都是人造光。




还可以按照发光原理分为物理发光,化学发光等。
我们把上面这些光通称为可见光,即人类眼睛能够感受到的电磁波。在物理学上中,光有时候被作为电磁波的同义词。比如光速C,就是指全部电磁波的传播速度。光电效应中的光,是指一定频率段的电磁波(包括部分可见光)。为了避免混淆,我们这里提到的光,都是指可见光。
由于麦克斯韦的电磁学方程,能够全面正确地解释可见光在传播方式和传播速度方面的特征,所以现代物理学界公认,可见光的本质是电磁波。
说到波,大家很自然会联想到水波,声波。其实,所谓的电磁波传播并非如水波或者声波那样的波浪式传播,而是电场和磁场的交替链接传播。这是麦克斯韦的电磁场理论基础。
所谓的光的波粒二象性,是指科学家通过“双缝试验”,发现可见光同时具有波和粒子的特征。这里的波特征,是借用水波或者声波的相互干涉现象。粒子特征自然是指其沿直线传播的特征了。
双缝试验


1887年,德国科学家赫兹发现了光电效应:即在一定条件下,一定频率的电磁波(包括可见光)照射可以引起某些材料的表面及内部产生电流或电场变化。后来经其他科学家研究陆续发现,相反的过程同样存在 。
光电效应的实际应用例子:太阳能电池,光敏电阻, 数码相机,发光二极管,激光发生器,电脑和手机显示器屏…等等。
爱因斯坦借用量子力学假说,结合光的波粒二象性,提出了“光量子”概念,成功地解释了光电效应。并因此获得了1921年的诺贝尔物理学奖。从此以后光量子概念就流行于现代物理学。为了有别于量子力学中“量子”概念,简称为“光子”。
上面讲述的就是光子和可见光的故事。
但现代物理学界对光子是否是真实存在的实体粒子,是存在争议的。原因有以下方面:首先, 是否所有的可见光都具有波粒二象性?这是一个需要相应试验结果的来证伪的问题。其次,光子概念能否适用于所有光源的发光机理?也是一个需要证明的问题。
第三,根据可见光具有波粒二象性,并不能必然推出全部电磁波都具有同样性质的结论。最后,根据电磁谐波假说也可以解释可见光的波粒二象性。
综上所述,科学探索无止境。关于光子问题的探索和讨论,将继续进行下去,直到电磁波的秘密被完全揭开为止。
;
标签:
148
蛇最怕三样东西是什么? 蛇是地球上最神秘而又令人畏惧的生物之一。它们以其独特的生理结构、狩猎方式和适应环境的能力而闻名。然而,尽管蛇在其生态系统中扮演着重要角色,但...
149
你见过最无耻的双标是什么?网友:还真够无耻的! “双标”,即双重标准,是指在同一问题上,对不同的对象或情境采取不同的评判标准或行为准则。这种行为往往被视为不公平、不...
96
想健康饮食养生,营养配餐的基本步骤有什么?这7步该看看 健康饮食养生是现代人追求的重要生活方式之一,而科学合理的营养配餐是实现这一目标的关键。 营养配餐不仅关乎食物的...
88
什么是特斯拉FSD? FSD是全自动驾驶(Full Self-Driving)的简称。随着科技的飞速发展,自动驾驶技术逐渐成为现实,为人们的出行带来前所未有的便捷与安全。特斯拉,作为全球电动汽车...
123
什么是沉香 沉香为一种高价值且具有芳香味的心材物质,主要由瑞香科(Thymelaeaceae)沉香属(Aquilaria)或拟沉香属(Gyrinops)的树体受胁迫产生,因其木制品油脂类化合物含量高,能沉...
123
什么是民粹主义? 民粹主义,简单来讲就是反精英主义。民粹主义本身并没有什么纲领和主张,它只是作为一种特殊的政治现象而存在,具体表现就是反精英,反自由主义,主张国家干...
134
无论腌什么鱼,最忌放盐和料酒!教你1招,鲜嫩入味、不腥不柴! 很多朋友在家腌鱼时习惯放盐和料酒,但最终做出来的鱼总是腥味重,口感发柴。其实,这种方法是不对的。今天,...
132
民国是中国最浪漫的时期?那是你不知道什么叫苛捐杂税 大家好,这里是专注分享财经知识,解读财税政策的湖北普拓管理咨询。 前一段时间,网上一直流传着一种论调,那就是民国...
65
将汉武帝推上皇位的馆陶公主最终什么下场? 长门宫外的血色黄昏:大汉第一公主的陨落 建元六年(公元前135年)春,长安城东三十里的长门宫,一缕素缟从朱红门缝中飘出。68岁的馆...
81
好恐怖!贵州突降冰雹,伴随有闪电 冬季下冰雹,暗示了什么? 冬季,在我国大部分城市都是寒冷的天气,比如降雪、大风、降雨、霜冻等等天气现象都主要出现在冬季。 然而,近几...
122
户籍到底是什么? 户籍到底是什么? 2020年4月10日,人民日报刊载了中共中央国务院关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见。其中有一条关于深化户籍制度改革的表述为:...
172
国资委是干什么的? 国资委全称国务院国有资产监督管理委员会,作为国家层面的管理机构,它承担着管理国有企业、引导国有经济走向、以及促进国有资产保值增值的重要职责。在国...
54
1955年授军衔,十位大将都担任什么职务?职务最高的是谁? 1955年9月,毛主席签署的命令授予中国人民解放军十位开国元勋大将军衔。回顾过去,这十位将军在国家和人民的贡献中都付...
91
如果我国启动一级战备,会出现什么状况,对普通人有什么影响? 阅读前,辛苦您点击一下“关注”,感谢您的支持~ 文|地理通鉴 编辑|地理通鉴 前言: 不知道大家有没有了解过,什...
59
来说说什么是榫卯,为什么会这么牢固 什么是榫卯? 从功能角度来讲榫卯是 木质器物之间起连接作用的一种结构 多应用于建筑、家具、生产工具等方面 凸出部分叫榫(或榫头) 凹进...
151
「生僻字合集」昶怎么读,有什么含义?它的正确读音有多少人会读 当我们遇到不熟悉的汉字时,好奇心总会驱使我们一探究竟。今天,就让我们一起探讨一个相对生僻的汉字——“昶...
110
烟酰胺是什么? 提起烟酰胺,相信对于喜欢研究化妆品成分的妹子们来说,这个词都已经如雷贯耳了。虽然已经在化妆品中被使用了超过20年,但是近两年来烟酰胺话题度却像坐火箭一...
150
什么是城邦?定义和现代例子 梵蒂冈城 简单地说,城邦就是一个独立的国家,完全存在于一个城市的边界内。 这个词起源于 19 世纪末的英国,也被应用于早期的世界超级大国的城市,...
187
什么叫生活中的“烂人烂事”?怎么远离? 什么叫“烂人”? 所谓的“烂人”,简单的说,就是那些没什么人格、品德、少内涵、缺素质的人。 这种类型的人,大都爱搬弄是非、挑拨...
77
恋爱先生邹北业真实身份是什么 为什么要隐瞒自己的身份 [闽南网] 大家应该走知道《恋爱先生》中邹北业的真实身份是什么,邹北业真实身份是一家公司的CEO,可谓是隐形富豪!而令...