在漆黑的密室打開手電後再關掉,密室會再次變黑,手電的那束光跑到哪裡去了?

拉開冬季


這個問題很有趣。

還是四個基本概念

1 光是波粒二象性。

2 光子可能會被反射,也可能會被其他物質吸收

3 光是直線傳播。

4 相對論裡,每一個光子的時間是靜止的。

手電筒的光能量很弱,並屬於散射光源。

所以,在一個完全密閉漆黑的房間裡,會有以下幾種原因在關閉手電筒後會使人類看不到那束光。

a 光的能量損失,非真空狀態下,會如同水紋一樣逐漸平緩,但由於光速的原因,人類無法感知。

b 一部分光子會被空氣、牆壁等物質吸收,形成新的粒子,這取決於這些物質的組成成分。

c 一部分光子經過折射,反射,在房間裡直線運動,但人類肉眼是無法分辨的。

(可以想象如同一堆乒乓球在房間裡彈來彈去)

宇宙是真空的,恆星的能量是巨大且持續的,光子可以穿越幾十億光年的距離來到地球上。

時間在光子上是靜止的,也就是說,一粒光子以光速穿行宇宙幾十億年,它仍然是最初的模樣。

所以,當我們肉眼接受到這些光子時,可以看到幾十億年前宇宙中各種物質的光。


是那個誰誰誰誰誰


答:被周圍的牆壁,以及空氣分子吸收了。


“光”是物理學中最神秘的粒子,即便人類對光的理性思考已經有兩千多年的歷史,但截止目前為止,光的很多奇妙性質都還沒有解開。

在量子力學中,光屬於基本粒子中的規範玻色子,理論壽命是無限的,在真空中始終以光速運行,光子沒有靜止質量,只有動質量,我們也可以把光子看成一種特殊的“純能量”。


要回答題目問題,先得了解光子的產生和吸收,原子由原子核與核外電子構成,核外電子會有不同的能級(也可以理解為軌道),能級越高時電子攜帶的能量也越高,於是:

(1)當電子從低能級躍遷到高能級時,電子會吸收能量,也就是吸收一個光子;

(2)當電子從高能級躍遷到低能級時,電子會釋放能量,也就是釋放一個光子;

不同的原子,以及同一原子在不同能級之間的躍遷,會吸收或者釋放不同能量的光子,由此形成了五顏六色的光。

對於燈泡,能把電能轉變為原子中核外電子的能量,使核外電子處於激發態,然後激發電子躍遷至低能級,從而釋放光子。


光子產生後如果不受阻擋,就會永遠傳播下去;在一個漆黑的密室中,射出的光子會被牆壁吸收或者反射,也會被空氣分子吸收。

牆壁的吸收率和反射率在0~100%之間,由於光速特別快,每秒會被牆壁反射上億次,每次反射牆壁都會吸收一定百分比的光子,由於光子是離散的,所以光子最終會被完全吸收。

假設牆壁是一種完全不吸收光子的材料,密室內也是真空的,那麼理論上光子可以在密室中無限地反射下去;實際當中不存在100%反射率的材料,哪怕反射率高達99.99999%,在反射一億次後,也只剩0.005%的能量,然而在密室中反射一億次也就一瞬間。


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回答這個問題前,先了解一下關於光和物體相互作用的相關知識:

常規的物體都會對光進行散射、折射和吸收。我們之所以看到物體的顏色各異,就是因為不同的物體對光的吸收不一樣。比如我們看見的物體是黃色,那麼就說明該物體會吸收部分藍色的光。如果是紅色,它就會吸收綠色的光。總之,物體的顏色和物體吸收光的顏色,是呈現互補色的。而黑色的物體,它每個顏色的光都吸收,所以整體上表現為不透明的黑色。


如果物體吸收光後,不能夠再次以輻射躍遷的形式把光子發射出去,那麼這些物體就只好把光能轉化為熱能。所以,黑色的物體吸收各種光,而本身有沒有熒光或者磷光,只能夠把光轉化為熱。這也是為什麼夏天穿黑衣服比其它顏色衣服格外熱的原因。也是羽絨服為何設計為黑色的原因。


知道了這些基礎知識,我們就可以理解為何密室中被手電筒照亮後,一關手電筒光就會消失的原因了。因為手電筒發出的光子,都被周圍的牆壁吸收了。如果牆壁周圍是錢反射的鏡子,那麼光就不會被吸收,房間裡面就會一直亮著。不過雖然鏡子不吸收光子,但是光子在和鏡子撞擊的過程中,會失去一部分能量。所以最終反射的光子波長會逐漸邊長,如果時間足夠長,能量損失過多,最終房間還是會變黑的,因為能量耗損完了。

舉個生活中的例子,比如光纖。光纖就可以看成一個密閉的房間,光纖裡面都是錢反射的鏡面。所以激光在裡面就不會消失,只會被反射。不過距離太長,激光照樣會衰減,需要中繼器維持才行。


科學探秘頻道


人類對光的研究是有誤區的。人類實際上並不完全清楚光的本質是什麼,只是假設為光量子,但光量子是什麼東西根本就沒有解釋,同時,人類先認為它是粒子,後來有發現它是一種波,乾脆就說它有波粒二像性,這個定義完全是為了自圓其說。就好比我們看到了一顆樹,像是楊樹,後來又發現它像柳樹,搞不清楚,最後定義楊柳二像樹。水是由粒子組成的,但水也能表現出波的特性,但我們知道水分子就是純粹的物質粒子並非一種波。光也一樣,它是粒子,但是一種人類未知的介質(比如充斥宇宙的暗物質或者暗能量)使光粒子有波的運動,不能說光本身就是波。光以那麼高的速度走向遠方,動力是什麼,難道僅僅靠手電筒的推力嗎?雖然光子質量很小,但以30萬公里每秒的速度發射出去,恐怕一隻手所提供的推動力是肯定不夠的。我認為:光其實並沒有被髮射出去,它一直就在那裡,在按照自己的邏輯在某種介質裡運動,只是打開電門的一瞬間,我們把它由不可見的變為可見的了。也許是我們加載電流的一瞬間,改變了未知介質的特性,介質又作用於不可見光的運動波長,使它的頻率變為人類肉眼可見的頻率,光產生了,並不是光被髮射了!那麼光為什麼又會有傳播速度呢?我以為是未知介質由近及遠改變光粒子頻率的速度!關掉電門即斷開電流的一瞬間,未知介質對光子的干涉變化了,光子的運動頻率改變了,於是光不見了。


姜太宮1


問這個問題的人你可以這樣設想一下:假設太陽突然滅了,被太陽照射的太陽系,會是什麼樣子?

假設太陽突然滅了,結果一定是,被太陽照射的太陽系,也會跟你所舉例子中手電筒滅後的屋子一樣,逐漸漆黑(為什麼是逐漸呢?因為光源距離的原因)。

光,是生生滅滅的物質。如果光源滅了,宇宙中就不會有源源不斷的發光。

宇宙的光跟屋內手電筒的光一樣,如果光源一直髮光,就會一直有光亮;如果光源停止發光,就會沒有光亮。

光,是能發亮的生滅物質。光,生成時會發亮;光,滅亡時,亮隨之就沒了。

所以,無論你是否關了手電筒,一旦光被髮出、一閃亮、它即刻就滅亡了。並不是那個光跑到哪裡去了!

也就是說:光,生於亮:光,死於亮。





妸姆星系盤古飛船


光子是一種電磁波,也是一種能量,會被別的物質吸收,吸收光的物質的原子中的電子能量會增大,普通物質的話,表現為溫度提高了,比如激光照射。還有比如熒光粉會將這個增加的能量以光的形式發射出來,當然只是一部分。

普通的房間,光碰到牆壁就被吸收了,電源關掉後,最後一批光子到牆壁被吸收後就沒有光了。一般的燈泡發的光能量小,屋子牆壁溫度提高我們覺察不出來。

如果屋子裡還有一顆夜明珠,那它在被光照後,會發射微弱的光,電源關掉後,夜明珠還會亮著,然後逐漸變暗。

總體來說,屋子的溫度提高了,雖然感覺不出來,要是換成激光炮就知道了。


大王叫我來巡山來吆


我就想知道,大家說光被牆壁吸收了。那如果不關閉光源,牆壁質量會增加嗎?


緣來是你53785956


光是被牆吸收了。假如牆面有很高的反射率,光可以在裡面多待一會。如果能100%反射,光就可以永遠被困在裡面,但是這個世界是不存在100%反射的,現在最高的鏡面鍍膜反射率可以達到99.999%以上,由這樣的腔鏡構成的光學腔可以使激光在裡面保持一定時間,但1/e強度衰減時間也僅僅是超過100微秒,不到1毫秒,可見想靠反射把光留住是非常困難的。


djksi528


這估計是現代教學翻譯惹的禍。

當然國文有簡化的趨向。

光不是名詞,光也是名詞。

不是名詞的部分為形容詞。

提煉形容詞也就變成了名詞。

特別是範疇上面,

容易和亮混餚。

在距離上面,

容易和芒混餚。

總之說話要嚴謹,

以前的人做事嚴謹

現代人偷換概念

課本上都說是光線了吧?

也說光亮了吧!

也就是說關掉了就不亮了唄!

線是幾何概念

不存在了唄!!


哦發發發


真它馬河笑。


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