光線能否在真空中傳播,光在真空中是可以傳播的嗎?如果可以是怎樣傳播的?

2023-02-17 13:40:27 字數 5865 閱讀 4615

1樓:

可以.和光的粒子性無關.光在真空中的傳播可以從真空中的麥克斯韋方程組中的電場旋度方程(法拉第定律)和磁場旋度方程(安培定律)聯立求解出來.

真空中的麥克斯韋方程組可以求解出沒有任何介質的情況下(即真空中)電磁波的傳播.

光是一種電磁波,也就是說光可以用麥克斯韋方程組來來描述.

聯立求解安培定律和法拉第定律兩個方程,可以求出波動解,這個波動解就是電磁波.

從這個波動解中也可以看出來在任何慣性系下光速是一個常數,只與真空中的介電常數和磁導率有關.

詳細證明過程可以參考北京大學趙凱華老師的《電磁學》下冊"麥克斯韋方程組"一章.只要懂點基本的微積分知識就能看懂.

如果用簡單點的話來說就是變化的電場產生磁場,變化的磁場產生電場,這與是否是真空無關.那麼只要讓變化的電場產生的磁場也變化,那麼這個由電場產生的變化磁場又會產生新的變化電場.

查一查微分表就知道,滿足這種迴圈往復生生不息的形式的電場函式和磁場函式只有正弦函式(廣義上的正弦函式,包括sin和cos函式,反正都一樣,只是差個常數的相位差而已)和指數函式(自然常數e的x次方,x是自變數).因為指數函式的電磁場不滿足能量守恆,因此電磁波只能具有正弦函式的形式.

2樓:格利菲斯

當然能,否則我們就看不到陽光,月光與星光了嗎!難道你以為大氣層外還佈滿著氣體?

3樓:木色江南

樓上強!

不過簡單點說,光是電磁波,光的傳播即電磁場的傳播,不需要介質.

4樓:功蓉

能光具有粒子性特徵

不僅僅是波

5樓:低糖深紅晶片兒

能,光有波粒二相性。

6樓:

如果不能傳播,太陽光怎麼到達地球?

光在真空中是可以傳播的嗎?如果可以是怎樣傳播的?

7樓:wyshi師

光在真空中當然是可以傳播的,是以電磁波的形式在真空中傳播,光在真空中做「勻速直線運動」,光子的運動狀態取決於人類是否對其進行了觀察;微觀世界中的光子既可以向左旋轉,也可以同時向右旋轉。

8樓:wally小童鞋

光在真空中是可以傳播的。光是處於可觀測範圍內的電磁波,是由變化的電場和磁場相互激發來傳播的,而電場和磁場傳播不需要介質,因此光的傳播也不需要介質。

9樓:影視娛樂飯

光在真空中是可以傳播的,是以電磁波的形式傳播的,在真空中以大約3×10ˆ5千米/秒的速度不斷進行「勻速直線運動」。

10樓:王者瘋汎

可以傳播的,太陽發出的光距離射到地球上很長一段距離都是真空狀態,光又是以粒子的形態傳播,以30萬公里每秒的速度傳播

11樓:微志科技

為何光能在真空中傳播,可聲音卻不能完成?看完恍然大悟

光的傳播為什麼光可以在真空中傳播

12樓:冀綺玉

聲音是在介質中傳播的

而光是離子物質,所以可以在真空傳播

光可以在真空中傳播嗎

13樓:端長菁普起

現在科學上講光傳播不用介質,我想大概現在科學上還沒發現吧。光也許在真空中不能傳播,因為光進入真空,那這就不是真空了,真空應是沒有物質的簡單空間,但空間的概念又要物質去定義,所以很多概念就會出現矛盾。這是物理世界沒有公理系統的必然結果。

為什麼光可以在真空中傳播,而聲音不能?

14樓:匿名使用者

首先光可以在真空中傳播,而聲音不能,是因為光的傳播不需要介質,聲音的傳播需要介質,而真空中是沒有介質的,所以聲音是不能在真空中傳播。

首先科學的定義是光具有波粒二象性,也就是像個粒子同時具有運動頻率。光具有很多光譜也就是有很多頻率來進行傳播,所以不是光具有不同的粒子做變化。從相對論的角度而言,光速恆定是一個實證邏輯(有測量事實)所以光速也就成為相對論的基本。

在廣義相對論範疇裡,質量是宇宙的基本形態,質量的存有扭曲空間形成引力,光是動質量的展現,光具有光子,而光子是一個基本粒子。

聲音是具有聲子的,聲子是晶體中的離子實集體振動的產物。但是這種集體振動的傳播通過的是庫侖力也就是電磁力。換言之,從量子場論的角度考慮,振動的產生就是光子在各個離子實之間的交換導致的。

從這一點來講,聲子是光子在固體中運動的產物。從這一點來講,聲子是光子在固體中運動的產物,所以聲子是一個準粒子。

那最後我們就可以得出這樣一個結論了,之所以光子傳播不需要介質而聲子需要,就是因為聲子是這種「準粒子」,它從被定義那一刻起,就是用來解釋一部分範圍內的現象,脫離了定義的範圍,它就失去了意義。而光子作為基本粒子,不存在這個問題。

15樓:微志科技

為何光能在真空中傳播,可聲音卻不能完成?看完恍然大悟

16樓:大頭子

這個是一個物理知識,光傳播時不需要介質,越真空傳播越快,聲音傳播需要介質跟隨震動,沒有空氣就無法傳播聲音

17樓:匿名使用者

準確的說光不是電磁波 它具有粒子和波的雙重性質 用量子理論解釋的光比較先進 光也是有質量的 是一種能量形式

18樓:

光傳播不需要介質,聲音傳播需要介質,真空中沒有介質,所以聲音不可以在真空中傳播。

19樓:

聲音傳播需要介質,固體液體氣體,光不需要

20樓:可飛鸞

王可以在真空中傳播。聲音也能在真空中傳播。

21樓:匿名使用者

最簡單來說聲音靠介質震動,光不需要介質。

22樓:淡淡的傷感摩羯

光是物質,聲音是通過介質的振動傳播。

23樓:看雪喵

聲音的傳播需要介質,真空裡沒有介質所以無法傳播。

光在真空中是否能夠傳播?

24樓:冷月十一光

光是能量 不需要空氣的折射 自然是可以在真空中傳播的 初二物理就有講

25樓:匿名使用者

恩,同學,你需要什麼程度的解釋,高中物理,還是大學物理?

26樓:科幻怪怪

光在真空中,雖然沒有摩擦,但光是球狀向四周傳播,這樣光的傳播距離、也就是半徑,與光的能量是立方的倒數關係。即光傳播距離越大,能量離零越近。而且傳播光的磁場是一種特殊物質顆粒(所謂光子),也就是說磁場也有質量,這樣當光的能量與磁場質量旗鼓相當時,光就停止傳播,所以在真空中光不可以無限傳播。

這也是地球只有一個太陽,即其它恆星,因為旗鼓相當,而無法成為地球的第二個太陽。不在真空中,光被人看見,說是被空氣中的分子反射,也不無道理。但個人認為是分子產生的阻礙作用,使光的能量轉換和轉移給分子。

轉換使物質產生溫度,使植物產生光合作用等等;轉移使我們看見太陽光,使我們能分清大千世界等等。

真空狀態下光波能否傳播?

27樓:

當然可以傳播。光是一種電磁波,可以在真空中傳播,而且在真空中速度最大

28樓:匿名使用者

光波和電磁波一樣,它的傳播不需要介質,在真空中也能傳播。

而聲波只能在介質中傳播。

29樓:天才郭苗

當然可以…宇宙空間就是完全真空的…光也可以傳播啊…

30樓:線藉

太陽光不就是從真空傳過來的麼

31樓:優樂美

電磁波,光也是電磁波的一種

32樓:匿名使用者

1.波按性質分:機械波、電磁波。

2.機械波是由擾動的傳播所導致的在物質中動量和能量的傳輸。一般的物體都是由大量相互作用著的質點所組成的,當物體的某一部分發生振動時,其餘各部分由於質點的相互作用也會相繼振動起來,物質本身沒有相應的大塊的移動。

例如,沿著弦或彈簧傳播的波、聲波、水波。我們稱傳播波的物質叫介質,它們是可形變的或彈性的和連綿延展的。

3.對於電磁波,介質並不是必要的,傳播的擾動不是介質的移動而是場。

4.光波是電磁波,傳遞不需要介質!即光波可以穿越真空!

33樓:相對質量

可以,不過聲音就不行了

光線在黑暗真空的宇宙中是怎樣傳播的?

34樓:

光和電磁波 其實光也是電磁波的一種 約30萬公里每秒 如果光子不受引力作用,那麼真空中光速不變,但這樣一來不論星體的引力再強,對光子都沒有影響,從而宇宙中也不可能產生「黑洞」了,而現在的黑洞理論基礎將不復存在;假如光子受引力作用,則就不應該有「真空中光速不變」的結論.有人對此這樣解釋:宇宙空間中各星體的引力分佈在不同的方向上,它們的作用力相互抵消,因此光子在宇宙空間中的速度不變.

這種解釋也是站不住腳的.我們知道在太陽系內,引力的方向是指向太陽的;在銀河系裡引力的方向是指向銀河系中心的,所以區域性的宇宙空間引力總是有一定的方向的.我們認為光子作為一種物質實體,它的速度並非一成不變的.

無論在真空中還是在介質中,它的運動速度都會越來越小.所以,光速不變只是一個神話,光年也不能作為距離單位,因為光子在前一年中走過的路程總比後一年中走過的路程長.3.

光子在引力場中的運動 星光在通過太陽附近時會受到太陽引力的作用而發生彎曲,說明光子也會受到引力的作用.其實光子也有質量,當然會受到引力作用了.通常我們認為:

引力場中物質的加速度僅與引力場的強弱有關,而與物質的質量無關.如在地球表面不管是1噸的物體還是1千克的物體,其每秒獲得的速度增量都是9.8米/秒.

但引力場中光子的加速度與其質量有關:質量越小的光子加速度越大,質量越大的光子加速度越小.既然光子也受引力作用,那麼很自然,光子在離開引力場時必然會被減速,在進入引力場時必然會被加速,在垂直於引力方向(或其它方向)運動時受引力影響其運動軌跡也會發生變化.

既然光子在離開引力場時會被減速,而且質量越小的光子速度衰減量也越大,那麼星體發出的不同頻率的光子就有不同的速度.一般而言,星體引力越強,其發出的光速度也越小;當星體引力足夠強時甚至可能使一部分光子擺脫不了星體引力的束縛,產生黑洞現象.對同一星體而言,在它發出的光中,質量大的光子速度大,到達地球的時間也越早;質量小的光子速度小,到達地球的時間也越晚.

我們通常認為不同頻率的光同時到達地球,這其實是錯誤的.關於這一點我們可以用實驗來證實.當星體發生爆發或其它異常時,總是能量較大的x射線或γ射線先被我們觀測到,其次才是可見光,然後才是紅外線.

雖然理論上如此,但在實際觀測中總有這樣或那樣的因素及別的解釋使大部分人不相信這一點.如果條件允許的話,我們可以用一個實驗來證實我們的觀點.在離我們很遠的宇宙飛船上以兩種不同能量的光子同時發出一種訊號,這兩種光子的能量差異越大它們到達地球的時間差異也越大.

實際上考慮到不同能量的光子在同一介質中的傳播速度不同,我們應該想到不同頻率的光子在真空中的傳播速度也不相同.由於光子在穿越宇宙空間時速度逐漸減小,並且質量小的光子速度衰減得快,可以想象,在經過一段相當長的距離以後,質量小的光子速度已經衰減到零而質量大的光子速度不為零,這樣我們就只能觀測到質量大的光子.若星體離我們更遠一些,則我們只能觀測到質量更大的光子……,隨著空間距離的增大,最終我們將看不到遠處星體發出的光,這個距離就是我們現在認為的宇宙極限--150億光年.

人們在觀測宇宙時總有一個錯誤想法:由於真空中光速不變,所以不管離我們多遠的星系,只要足夠亮就可以被我們發現.事實上宇宙空間並非真空,光子在其中穿行時速度會逐漸減小,所以任何星系發出的光只能傳播一定的距離,也正因為如此,不管我們在宇宙中任何地方,始終只能看到有限的宇宙空間.

光會在真空中傳播,光在真空中是否能夠傳播?

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