請問光是怎麼產生的

2021-06-04 14:41:31 字數 3849 閱讀 6206

1樓:sky不用太多

光是能量,能量大小由光子的頻率決定,很多能量轉移過程中都有光子的產生,當光子的數目達到一定程度且頻率在人能感受的範圍中時,就成了生活中肉眼所見到的光,貝達衰變時放出的光子數目太少,我們不能看見,紫外光,紅外線頻率在人眼感覺範圍之外,我們也不能見到.

我們看到的太陽光是太陽最薄的光球層發出的,那裡的物質是等離子態,即原子被電離為原子核和電子,由於電子在原子核中是按量子能級分佈,當一個原來被電離的自由電子進入原子的能級中時,電子能量降低,有能來能量守恆,這個過程產生一個特定頻率的光子,由於電子能量的連續性分佈和量子軌道的不唯一性,太陽發出各個頻率段的光子,也就有了人眼中的各種色彩.

光子是能量的攜帶者,而光在微觀上就表現為光子,所以光與能量的釋放與轉換分不開的。

光是一個物理學名詞,其本質是一種處於特定頻段的光子流。光源發出光,是因為光源中電子獲得額外能量。如果能量不足以使其躍遷(jump)到更外層的軌道,電子就會進行加速運動,並以波的形式釋放能量;反之,電子躍遷。

如果躍遷之後剛好填補了所在軌道的空位,從激發態到達穩定態,電子就不動了;反之,電子會再次躍遷回之前的軌道,並且以波的形式釋放能量。

19世紀物理學界的巨人之一——蘇格蘭物理學家詹姆士·克拉克·麥克斯韋(j. c. maxwell)的研究成果問世,物理學家們才對光學定律有了確定的瞭解。

從某些意義上來說,麥克斯韋正是邁克爾·法拉第(michael faraday)的對立面。法拉第在試驗中有著驚人的直覺卻完全沒有受過正式訓練,而與法拉第同時代的麥克斯韋則是高等數學的大師。他在劍橋大學上學時擅長數學物理,在那裡艾薩克·牛頓於兩個世紀之前完成了自己的工作。

牛頓發明了微積分。微積分以「微分方程」的語言來表述,描述事物在時間和空間中如何順利地經歷細微的變化。海洋波浪、液體、氣體和炮彈的運動都可以用微分方程的語言進行描述。

麥克斯韋抱著清晰的目標開始了工作——用精確的微分方程表達法拉第革命性的研究結果和他的立場。

麥克斯韋從法拉第得出的電場可以轉變為磁場且反之亦然這一發現著手。他採用了法拉第對於力場的描述,並且用微分方程的精確語言重寫,得出了現代科學中最重要的方程組之一。它們是一組8個看起來十分艱深的方程式。

世界上的每一位物理學家和工程師在研究生階段學習掌握電磁學時都必須努力消化這些方程式。

隨後,麥克斯韋向自己提出了具有決定性意義的問題:如果磁場可以轉變為電場,並且反之亦然,那若它們被永遠不斷地相互轉變會發生什麼情況?麥克斯韋發現這些電——磁場會製造出一種波,與海洋波十分類似。

令他吃驚的是,他計算了這些波的速度,發現那正是光的速度!在2023年發現這一事實後,他預言性地寫道:「這一速度與光速如此接近,看來我們有充分的理由相信光本身是一種電磁干擾。」

2樓:匿名使用者

你說的是太陽光嗎,看見的太陽光即是太陽核心反應放出的光子

3樓:

光的奧祕

蘇格蘭物理學家詹姆士·克拉克·——19世紀物理學界的巨人之一的研究成果問世,物理學家們才對光學定律有了確定的瞭解。從某些意義上來說,麥克斯韋正是邁克爾·法拉第的對立面。法拉第在試驗中有著驚人的直覺卻完全沒有受過正式訓練,而與法拉第同時代的麥克斯韋則是高等數學的大師。

他在劍橋大學上學時擅長數學物理,在那裡艾薩克·牛頓於兩個世紀之前完成了自己的工作。

牛頓發明了微積分。微積分以「微分方程」的語言來表述,描述事物在時間和空間中如何順利地經歷細微的變化。海洋波浪、液體、氣體和炮彈的運動都可以用微分方程的語言進行描述。

麥克斯韋抱著清晰的目標開始了工作——用精確的微分方程表達法拉第革命性的研究結果和他的力場。   麥克斯韋從法拉第電場可以轉變為磁場且反之亦然這一發現著手。他採用了法拉第對於力場的描述,並且用微分方程的精確語言重寫,得出了現代科學中最重要的方程組之一。

它們是一組8個看起來十分艱深的方程式。世界上的每一位物理學家和工程師在研究生階段學習掌握電磁學時都必須努力消化這些方程式。   隨後,麥克斯韋向自己提出了具有決定性意義的問題:

如果磁場可以轉變為電場,並且反之亦然,那若它們被永遠不斷地相互轉變會發生什麼情況?麥克斯韋發現這些電—磁場會製造出一種波,與海洋波十分類似。令他吃驚的是,他計算了這些波的速度,發現那正是光的速度!

在2023年發現這一事實後,他預言性地寫道:「這一速度與光速如此接近,看來我們有充分的理由相信光本身是一種電磁干擾。」

這可能是人類歷史上最偉大的發現之一。有史以來第一次,光的奧祕終於被揭開了。麥克斯韋突然意識到,從日出的光輝、落日的紅焰、彩虹的絢麗色彩到天空中閃爍的星光,都可以用他匆匆寫在一頁紙上的波來描述。

今天我們意識到整個電磁波譜——從電視天線、紅外線、可見光、紫外線、x射線、微波和γ射線都只不過是麥克斯韋波,即振動的法拉第力場。根據愛因斯坦的相對論,光在路過強引力場時,光線會扭曲。

光的科學

光是一種人類眼睛可以見的電磁波(可見光譜)。在科學上的定義,光有時候是指所有的電磁波譜。光是由一種稱為光子的基本粒子組成。

具有粒子性與波動性,或稱為波粒二象性。光可以在真空、空氣、水等透明的物質中傳播。 光的速度:

光在真空中的速度為每秒30萬公里(精確點就是c=299792458m/s),光從太陽到地球只需八分鐘。

人類肉眼所能看到的可見光只是整個電磁波譜的一部分。電磁波之可見光譜範圍大約為390~760nm(1nm=10^-9m=0.000000001m),   光分為人造光和自然光。

自身發光的物體稱為光源,光源分冷光源和熱光源。如圖為人造光源。 夜空中的禮花

有實驗證明光就是電磁輻射,這部分電磁波的波長範圍約在紅光的0.77微米到紫光的0.39微米之間。

波長在0.77微米以上到1000微米左右的電磁波稱為「紅外線」。在0.

39微米以下到0.04微米左右的稱「紫外線」。紅外線和紫外線不能引起視覺,但可以用光學儀器或攝影方法去量度和探測這種發光物體的存在。

所以在光學中光的概念也可以延伸到紅外線和紫外線領域,甚至x射線均被認為是光,而可見光的光譜只是電磁光譜中的一部分。

人眼對各種波長的可見光具有不同的敏感性。實驗證明,正常人眼對於波長為555奈米的黃綠色光最敏感,也就是這種波長的輻射能引起人眼最大的視覺,而越偏離555nm的輻射,可見度越小。

光具有波粒二象性,即既可把光看作是一種頻率很高的電磁波,也可把光看成是一個粒子,即光量子,簡稱光子。

光速取代了儲存在巴黎國際計量局的鉑制米原器被選作定義「米」的標準,並且約定光速嚴格等於299,792,458米/秒,此數值與當時的米的定義和秒的定義一致。後來,隨著實驗精度的不斷提高,光速的數值有所改變,米被定義為1/299,792,458秒內光通過的路程,光速用「c」來表示。   光是地球生命的**之一。

光是人類生活的依據。光是人類認識外部世界的工具。光是資訊的理想載體或傳播媒質。

  據統計,人類感官收到外部世界的總資訊中,至少90%以上通過眼睛……   當一束光投射到物體上時,會發生反射、折射、干涉以及衍射等現象。   光線在均勻同種介質中沿直線傳播。   光波,包括紅外線,它們的波長比微波更短,頻率更高,因此,從電通訊中的微波通訊向光通訊方向發展,是一種自然的也是一種必然的趨勢。

  普通光:一般情況下,光由許多光子組成,在熒光(普通的太陽光、燈光、燭光等)中,光子與光子之間,毫無關聯,即波長不一樣、相位不一樣,偏振方向不一樣、傳播方向不一樣,就象是一支無組織、無紀律的光子部隊,各光子都是散兵遊勇,不能做到行動一致。   光反射時,反射角等於入射角,在同一平面,位於法線兩邊,且光路可逆行。

光線從一種介質斜射入另一種介質中,會產生折射。如果射入的介質密度大於原本光線所在介質密度,則折射角小於入射角。反之,若大於,則折射角大於入射角。

若入射角為0,折射角為零,屬於反射的一部分。但光折射還在同種不均勻介質中產生,理論上可以從一個方向射入不產生折射,但因為分不清界線且一般分好幾個層次又不是平面,故無論如何看都會產生折射。如從在岸上看平靜的湖水的底部屬於第一種折射,但看見海市蜃樓屬於第二種折射。

凸透鏡凹透鏡這兩種常見鏡片所產生效果就是因為第一種折射。

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