光的傳播的動力是什麼,光有沒有質量?

Mr_陌陌


首先,光是什麼?光的本質是電磁波,是由基本單位光子組成的電磁波,光子也叫光量子,是光的最小能量單位!

同時,按照愛因斯坦的光電效應的詮釋,光具有波粒二重性,也就是說光既有粒子的性質,也具有波的特性,但嚴格來講,光有粒子的性質並不代表光就是粒子,光確實由光子組成,但光子並不是粒子,光子是基本的不可再分能量單位,是一份一份的能量,所以也叫光量子!

光就是這麼特殊,它一出生就是光速,不需要加速過程,而且光也沒有質量,準確地說沒有靜質量,而通常所說的動質量是愛因斯坦質能方程賦予光的質量,而且這種質量非常非常小!

那麼光傳播的動力是什麼?簡單說,不需要動力。也可以這樣理解,依靠其它能量為動力轉換成電子勢能,電子就會處於激發態,從低能態躍居到高能態(或者反方向),從而產生向外傳播的電磁波,也就是光!更直白的理解,光子能態躍遷撞擊了周圍的磁場,產生了光傳播的動力!


宇宙探索


光的傳播沒有原動力,因為光一生下來就可以運動,而且這種運動是光速進行的。

光是由光子構成的,光子也稱光量子,是電子受激輻射或者自發輻射產生的。



簡單來說,電子是基本粒子,它是不可再分的。電子圍繞原子核運動,但卻不是圓周運動著。電子們原本在原子核外處於不同的能級上。一個電子可以自發的釋放出一個光子,進而降低能級。還可以受到外部的刺激,釋放出一個光子。


反正光子的誕生就是由電子輻射出來的。光子這玩意很奇怪,一旦出生,就做光速運動,只要不被其他物體吸收掉,它壓根就停不下來。

光子不能靜止,也就是說,目前沒有發現真正停止下來的光子,所以理論上預測光子的靜止質量為0。但是光子的運動速度是光速,這時候相對論效應就尤其顯著。根據相對論的質量膨脹效應,光子的運動質量就不是0了。科學家測量發現,單個光子的運動質量等於或小於10的負54次方千克。


事實上,光的傳播不需要藉助外部動力和介質,因為光子本身就是傳播子,並且以光速運動。如果非要搞明白光為什麼可以天生運動,那麼還不如試問,物質為什麼會運動?因為這已經脫離科學的研究範疇了。牛頓生前就搞不懂這個問題,最終也只能求助於神學,而結果必然是徒勞的。

對於這個問題,我們不想扯那麼遠,我們只要知道,運動是絕對的,不要找原因。

至於第二個問題,答案就很明確了

光子是不能靜止的,所以就沒有靜止質量。但根據相對論,光子是有運動質量的,但單個光子的質量不會超過10∧-54kg。


科學認識論


答:光本質上是一個一個的光子在傳播,而光子本身可以看做純能量的東西,它沒有靜止質量,只有相對論賦予它的動質量。


光是個非常神奇的東西,人類研究了它幾千年,科學發展到現在,也沒有徹底弄清楚光子的性質。

相對論和量子力學

相對論描述,一個物體從靜止開始加速,物體的質量會隨著速度的增加而增加,其中增加的質量就是物體動能賦予的,因為在相對論中質量和能量是統一的,當速度達到光速時,物體質量就趨向於增加無數倍。

光子可以達到光速,但是光子的質量並不是無窮大,因為光子的靜止質量為零,相對論質增效應對光子來說失效了;這時候光子的能量,將由量子力學描述E=hυ,其中h為普朗克常數,υ為光子頻率。

根據相對論質能方程,光子擁有的動能量,可以對應一個相對論質量m=hυ/c^2,而且還兼具動量 p=hυ/c,光子也嚴格遵循質能守恆原理和動量守恆原理。


光子的產生

現在的科學理論,無法讓我們討論光子的加速過程,或者光子本身就不存在加速過程,光子一經產生,就永遠以光速在運行,直到被其他物質吸收後消失。

產生光子方法很多,比如正負電子湮滅會產生光子,有些衰變現象也會釋放光子。


但是最多的還是核外電子躍遷,在一個原子中,電子存在許多能級,當電子吸收能量後躍遷至高能級並處於激發態,激發態的電子有可能落回低能級,然後釋放相應的能量,該能量就會以光子的形式放出。

而且光子的壽命幾乎是無限的,光子在真空中傳播,只要不被吸收或者與其他光子發生碰撞,那麼光子將會永遠以光速運行下去。


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艾伯史密斯



光傳播不需要動力,光子從誕生的一瞬間就能以每秒三十萬公里的速度飛行,可以說光速就是光子自帶的一種屬性,光子本身是沒有靜止質量的,也就是說如果你能讓光停下來,那麼它是質量的。

光子雖然沒有靜止質量,但是每秒三十萬公里運動的光其實還是有動質量的,因而宇宙飛船可以使用太陽帆獲得光壓進而獲得前進的動力,理論上只要太陽帆的面積足夠大,那麼光壓飛船就能無限接近光速。


愛因斯坦的相對論告訴我們,一個物體的運動速度越快質量也就越大,所以有質量的物體是無法加速到光速的,因為在加速到過程中質量會越來越大,需要的加速能量也會越來也多,最後需要無限大的能量才能加速到光速。

光子的產生更多的依賴於核外電子的能級跌落,我們都知道電子是以電子雲的形式繞原子核運動的,但是電子存在著許多能級,當電子從高能跌落到低能的時候就會釋放出光子,而低能級的電子在吸收能量之後也能遷越到高能級。

前面已經提到了光子具有動質量,光子的動質量在10∧-54kg一下,平常人類是感覺不到光子帶來的衝擊力的。


宇宙探索未解之迷


我從量子學來解釋,可能顛覆你的想法

1.光的運動或者存在取決於你的觀察

根據量子力學的波粒二象性,光的形態在於觀察者是否對其的觀察,在沒有觀測的時候,光以粒的形式存在,而觀測時,光以波的形式存在。

法國物理學家德布羅意在1924年提出一個假說,指出波粒二象性不只是光子才有,一切微觀粒子,包括電子和質子、中子,都具有波粒二象性。三年後,通過兩個獨立的電子衍射實驗,德布羅意的方程被證實可以用來描述電子的量子行為。

2.全息投射幻象

我們的世界是普遍規律與不確定性並存,而量子卻與我們的世界運行有著相通點,因為宇宙由於時間軸的分裂而分裂,生髮出多元宇宙,這與量子的糾纏性一致。回到提問,那麼量子就是全息投影當中最基本的組合,它以人們看到的形態所組合,可以轉化為任意形態,換句話說光有質量,因為我們物化所看到,光的動力只是量子對我們人眼的變戲法。


讓思想切入現實


光的傳播可以認為是沒有動力的,光速是不需要經歷加速過程的,可以說光子從誕生就擁有了約每秒30萬公里的速度。

至於光子的質量,它沒有靜止質量(就是我們常識中認為的質量,牛頓力學中的質量),它具有的是相對論質量,中學物理課程有提過:m=hv/c^2。

這個問題在悟空問答中經常被提,平時在相關內容的文章下方,也總是見到相關疑問。不過有這樣的疑惑也是正常的,畢竟這和我們日常生活經驗產生了衝突。

這樣的矛盾關鍵在於靜止質量這個概念,平時我們如果要把一個物體從靜止變為運動,也就是意味這速度值從零變為非零,那麼中間必然存在一個加速過程,而這個過程可以通過牛二定律很好的描述,但要注意了,F=ma當中涉及了一個質量m,那麼這個質量m是什麼呢?

這裡的質量就是靜止質量,也就是牛頓力學中那個永遠不會自發變化的量。但很遺憾,這樣的質量光子不具備,所以光子就不存在加速過程。邏輯上講,如果想要知道光子的靜止質量,你必須讓光子停下來,但這可能嗎?

但由於質能方程的存在,光子具備能量,那麼相當於擁有一個質量,被稱為相對論質量,並且光子它也是有動量的,光帆的運作原理就是利用了光子動量。

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賽先生科普


關於光總結的非常好細緻較為全面,既然光有這些特徵特性或專有的“生來”屬性,光不是直線運動的,不規則運動的。光有多少“色彩或顏色”,光有多少光譜?光的“速度”作為一個什麼標準?滑冰的速度和光的速度有什麼不同? 速度對稱過來是時間。時間概念好像只有地球上有。時空彎曲離不開光速度,宇宙三大根基,物質、運動、空間一定要加上點時間??從我觀察到的光的元素中不僅有粒有波有色還伴有兩種“粒子”一種是基本粒子“既上帝”粒子,一種是“力子”既磁熱子。但是我所見到的是“死”的,“活”的受條件限制我是弄不出來的,辦法總是有的、樂觀的。





聊天選手九段


光的傳播動力來自太陽射線。

光沒有質量,但是光是依靠金屬態氫離子傳播的“物質波”。

太陽射線切割地球磁場的磁力線,產生電磁波——光子。光子作為磁場裡“過濾”了的電磁波,依靠大氣層裡的金屬態氫離子的“磁力矩”產生共振,傳播能量。




金童希瑞


光是帶電體和磁矩物質(電子和質子/原子核)產生的電磁場。靜電場和恆定磁場為頻率為0的電磁場。電磁場以帶電體為源向四面八方輻射,輻射速度即光速!不需要能量和動力,是電荷與磁矩的基本屬性!光沒有質量,即沒有靜止質量,也沒有動質量,還不帶動量與能量!所謂動量和動能與頻率正相關的光子是不存在的!光速也不會恆定。下述實驗方案若完成將證實此觀點!











彭曉韜


光的傳播的動力是什麼,光有沒有質量?

經典力學對於量子力學範疇內的微觀世界解釋是非常蒼白的,光子沒有靜止質量,因此光子只有一個相對論質量,只能根據其能級計算其相對論質量!

光子的來源是多方面的,比如正負電子的湮滅或者某些衰變等,但最多的仍然是原子內部的電子能級跌落釋放出光子,上圖是激發到不同電子能級跌落時釋放出的能量不同的光子!電子能級跌落釋放不同波長的電磁波也許是我們整個物質世界中最值得誇讚的一個規律,因為我們各種能源取得利用的方式,絕大部分都是這種模式,比如煤炭石油燃燒,各種照明燈泡,甚至各種武器的發射過程等等....假如這個規律失效的話,我們整個世界全都亂套了!

但從激發的電子跌落能級釋放光子開始,光子的速度就是光速,也就是299792458米/秒,為什麼是這個速度?也許沒有人會知道!但光子靜止質量為零也許是它不需要加速過程的重要原因,無論多大能量的光子,它的速度有一個上限,也就是光速.....但它也有一個下限,也是光速!!

光子不但擁有相對論質量:m=hυ/c^2

還具有動量:p=hυ/c

因此在大量陽光的照射下是具有壓力的,因此這也是光帆(太陽帆)的理論基礎,根據測算,距離太陽1.5億千米的位置,每平方米的陽光產生的推力約為0.9達因,即為:9×10^-6N


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