光子若是粒子,为何能穿透厚玻璃却穿不透不透明的薄膜?光子若是波,为何能精确传达物体的影像?

用户6534293489481


本末倒置,是因为玻璃能透过光粒子,所以玻璃才是透明的。一个物质不能透过光粒子,自然不是透明的!


王水而


从小时候便对天文,物理有强烈兴趣,上学时物理化学成绩特别好,偶尔有一两次不是满分老师都纳闷。但是,一切都是命吧!我们的教育,一两门突出就是没有成绩,所以后来,没有了机会沿着自己爱好发展,并且彻底告别了兴趣爱好,成了数千万搬砖大军中的普通一员!也成了熟人朋友间读书无用论的典型代表!

在读初中时便从县图书馆借出了《相对论》,对于其中思维的新奇严谨以及公式的美妙佩服地五体投地。不过那时候我便发现了,我们人类对于物理真谛的掌握受困于两个局限:

第一个局限:我们无法摆脱三维世界的印象。在我们对宏观世界的印象中,任何事物都有长宽高的描述,有距离,速度,大小的描述。

第二个局限:我们对物理的印象无法摆脱可见光给我们形成的思维定式。

这两方面结合,导致了我们很难认识到物质,物理的真谛。

事实上在那时侯,在知道了红外线,紫外线,X射线,阝射线,中微子,电磁波等等概念之后,我便产生了一个想法:既然我们已经知道了可见光只是电磁波的一个频段,是我们的眼球能辨别的一个频段,我们对所有物体物质长宽高距离大小的概念无非只是产生于这个频段,但是如果想象一下,如果我们眼球能辨识所有的电磁频段,那么物质物体还有没有印象中的长宽高距离大小等概念呢?可以想像地到,如果我们眼球接受的是红外线,那么所有物质物体都会比我们现在的印象大得多!如果我们眼球只能接受X射线,那么我们眼中一切物质物体都会小得多,甚至有很多东西都不会再存在。

那么,问题便来了,物质,物体到底是什么样呢?存在与否呢?我们无法用现在的印象去想像。

实际上对于光子,粒子的观察,正是如同这种想象的困惑。

光子,粒子级别的物质(假设是物质),是无法反射可见光的。虽然我们用技术手段证明了它们的存在,但是,我们又想给光子,粒子以可见光的固化思维给它一个长宽高大小,这正是我们对于光子的行为产生困惑的根本原因。


全是大实话


这个问题提的好,其涉及两个知识点及其不同的观念。其一是光的本质是什么,是粒子还是波?其二是物质的实体性,任何物体之所以占有一定的空间,其是否具有绝对性?是因为物体具有充满空间的实体,还是由粒子的高速运动所形成的封闭体系?

光的波粒二象性,早在牛顿时期就被发现了。由于当时盛行非此即彼的形而上学思维,认为光子的本性只能在粒子和波中二选一。他们实在无法理解对立现象的统一性。

后来,人们认识到不仅是光子,所有的微观粒子都具有波动性。因而,光子也和其他粒子一样,其本性是粒子,波动性只是外在物理背景的不连续性所产生的宏观结果。

比如,将细小的花粉放入水中,花粉会呈现出无规运动。这说明水是由无数离散的水分子构成的。正是由于水分子对花粉的不对称碰撞💥,使花粉具有一定的热运动,呈现出了波动性。

爱因斯坦就是利用光的粒子性很好地解释了光电效应,光子是量子的激发态。而量子就是我们宇宙中,由普朗克常数h定义的最小粒子,其构成了宇宙的物理背景,即形成了不连续的量子空间。

在二十世纪初,卢瑟福进行了一个意义非凡的实验。该实验颠覆了我们以往对物质的认识。

在过去,物质是有的代名词,具有实体的概念。然而,当卢瑟福用阿尔法粒子轰击金箔时,其意外地发现,只有约万分之一的粒子被反射了回来。

该实验结果意味着原子内部是十分空旷的,其体积仅只是由电子的高速运动产生的屏蔽效应,所形成的封闭体系。

这就好比是子弹与电扇的关系,它们并不是绝对的。电扇是否具有封闭性,取决于子弹与电扇的速度之比。如果这一比值远大于1,电扇具有可入性;反之,则具有封闭性。

在现实的生活中,这种由量的变化,导致不同结果的例子有很多。比如,光子的频率高低,只是表明其能量的大小,并不会由此改变其本性。

然而,能量较低的可见光会被人体反射回来,所以我们可以看到彼此;能量较高的x射线却会穿过人体,其仅会被密度较大的骨头🦴反射回来。我们人类正是利用x射线的这一特性,利用x射线对人体照射,来检查人体内部的情况。

由于光的本性是粒子,由于物质的体积是粒子运动所形成的封闭体系,因此光能否穿过物体,取决于光子的能量大小以及该物体的封闭性。

如果是能量极高的x射线和伽马射线的话,多数物体都是透明的。作为极端的例子,能量最高的中微子可以自由地穿过数光年厚的铅块。

如果是能量适中的可见光,其是否能够穿透物体,则取决于物体所具有的封闭性。而物体的封闭性,一方面是由其密度决定的,另一方面则取决于该物体的电子运动。因为,对光产生屏蔽效应的是电子,而不是质量很大的质子。

因此,光子之所以能够穿透玻璃,说明玻璃的自由电子较少;而能够反射阳光的薄膜,通常是由大分子组成的有机物,其众多的电子对光具有较大的屏蔽效应。

总之,我们应该树立概率的观念,粒子是否能够穿透物体,取决于两者速度或能量的比值。而光的本质也是粒子。于是,其究竟能否穿过物体,取决于该物体对光子的封闭性。

至于为什么光子能够清晰地反映物体的边缘,而不受其波动性的影响,是因为光子的波长很短,我们人眼是看不出光的波动性的。


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光透过玻璃信息没变,说明光通过了玻璃,而不是被阻了。光子的运动只有二种情况,要么通过,要么被阻,再就是两种情况都存在,既通过了一部分光子,也有一部分光子被阻。中微子能穿过地球,并不是地球结构不致密,说明中微子体积小,携能高,穿透地球时如入无人之地,还是遵循着阻力规律,既无阻时通过,受阻时停止。

爱因斯坦证实了光子轨迹发生引力弯曲,引力可贯穿光子后具有了向引力中心运动的力,得光子的新轨迹客观上发生了改变,沿原直线轨迹与贯穿向心轨迹的合力方向运动,称为光子引力弯曲了。光沿黑洞轨道切线方向<180°通过时,发生了弯曲,最终慢慢变为螺旋式向心运动,光子逃脱不了黑洞的引力。光子有引力弯曲现象,在客观上证明光子具有质量,被引力贯穿了。

光子作光速运动,对光子轨迹周围有影响力存在,轨迹周围有波动,波动矢向垂直于光子的轨迹。倘若说光子是纯能量,只能作为一种静止场存在,宇宙中一切运动都是由物质运动引起,没有物质参与的运动就无运动现象存在。只能说物质是信息源,能量是波动源,遵循着宇宙规律而存在。光子的特殊性是对人眼而言的,对仪器接收和发射还是同其它微观粒子,不同的地方是光子携能高,运动力剧烈而巳。现代科学对光子的影响力还没研究透,有待进一步探讨。





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光是波是电磁波,并不是什么粒子。现代物理已经证明光是量子波,简单地说光是由无数个一个波长的电磁波组成的组合波。每个量子波的能量为E=hV,h为普朗克常数,V为光波的频率。

光是可以穿透不透明的薄膜的,认为不能穿透只是部分的可见光,例如红外线就可以穿透。光是否能穿透物质和这个物质是不是能吸收光有关,不透明只是表明这个物质,对可见光是全吸收而已,并不代表不可见光也能吸收。

认为光可以精确传达物体的影像,这个显然是缺乏一般物理常识。光能精确传达物体的影像是有限制的,光的分辨率与其波长有关,在接近与光波长的物体就无法很好分辨,因为在这个长度上,光会发生衍射现象,所以无法精确看清物体。因此在分子原子级别的研究里光学显微镜就被淘汰,分辨率不够看不见分子,而采用电子显微镜,加速的电子其波长低于可见光,能看见分子的结构。


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通俗的解释,原子核外的电子分布在不同轨道上,轨道由里向外,能级升高。

电子可以“打劫”一个光子,让自己升级到更高轨道上。

但,电子这个“劫匪”是讲原则的,就是只“打劫”刚好让自己能升级的光子。

玻璃内的众多电子,刚好是一群这样的“劫匪”,它们放过可见光的光子,专门“打劫”紫外光的光子。

因此,对人来说,玻璃是透明的,而且隔着玻璃晒太阳,紫外线的伤害非常小,温度感觉也不是很高。

上述可以解释透光,要想透明,还要保证穿过介质的光线不被散射。

玻璃,还是各向同性的非晶态介质。各向同性的介质,光的传播速度与偏振方向无关,只有一种折射率。

这样,从红到紫的可见光,穿过介质时,由于折射率相同,可以完整成像。

小结一下:

(1)玻璃中的电子“劫匪”,不打劫可见光光子,可见光可以畅通无阻。

(2)玻璃的各向同性,确保各色光线都以相同的角度折射,可以完整成像。

玻璃,就是这样透明的。


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光子是传递电磁相互作用的基本粒子,是一种规范玻色子。光子是电磁辐射的载体,而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。与大多数基本粒子相比,光子的静止质量为零,这意味着其在真空中的传播速度是光速。与其他量子一样,光子具有波粒二象性:光子能够表现出经典波的折射、干涉、衍射等性质;而光子的粒子性可由光电效应证明。光子只能传递量子化的能量,是点阵粒子,是圈量子粒子的质能相态。

量子电动力学确立后,确认光子是传递电磁相互作用的媒介粒子。带电粒子通过发射或吸收光子而相互作用,正反带电粒子对可湮没转化为光子,它们也可以在电磁场中产生。

光子是光线中携带能量的粒子。一个光子能量的多少正比于光波的频率大小, 频率越高, 能量越高。当一个光子被原子吸收时,就有一个电子获得足够的能量从而从内轨道跃迁到外轨道,具有电子跃迁的原子就从基态变成了激发态。

光子具有能量,也具有动量,更具有质量,按照质能方程,E=mc2=hν,求出m=hν/c2,

光子由于无法静止,所以它没有静止质量,这儿的质量是光子的相对论质量。

根据量子场论,一对正反粒子可发生湮灭变成一对高能γ光子,而一对高能γ光子在高温下亦可发生反应产生一对正反粒子。比如在T=1015K的温度下可发生光子向质子和中子等重子的转化。

用费曼图表示的正电子-负电子散射(也叫做Bha-Bha散射),波浪线表示交换虚光子的过程。

即说光子既具有一粒一粒的粒子的特性又有像声波一样的波动性。当时间为瞬时值时,光子以粒子的形式传播;当时间为平均值时,光子以波的形式传播。光子的波动性由光子的衍射而证明,光子的粒子性是由光电效应证明。

上面有人认为光子的动质量为零是错误的,光子的静质量为零,否则的话其动质量将为无穷大。但其动质量却是存在的,计算方法是这样的:首先,由于频率为v的光子的能量为E=hv,(其中h为普朗克常数),故由质能公式可得其质量为:m=E/c2=hv/c2其中c2表示光速的平方,该方法由爱因斯坦首先提出。


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首先通常意义上透明的定义是可见光可以穿透,即对波长大约400到800nm的光透明。不是对所有光透明,比如透明的玻璃和空气对红外光和紫外光都是不透明的,比如常见的芯片材料硅对可见光是不透明的但对近2微米左右的光是透明的,红玻璃对红光是透明的,对蓝光是不透明的,等等。

物质对某个波长的光是否透明取决于物质与该波长的光是否反应,反应的方式为吸收光子产生电子能级跃迁。如果物质没有与光子共振的能级间隔,该物质就对光子透明,反之不透明。物质透明与否只能用光子说才能定量解释。光子说就是为了解决原子吸收发射光提出来的,光子即光衰减到最弱时的最小能量单元。

光传递物体影像是好精度限制的。光的波长就是传达物体影像的精度极限。所以光学显微镜的分辨极限是0.几微米,更高分辨率要用电子或原子去探测。


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玻璃愿碎,碎水谐音,所以玻璃是水。玻璃是固体水。但是,冰也是固体水,却不透明。但是,其实冰不是水,因为把冰化了,成份不是原来的水的成份。冰化成水,需要火🔥,所以,水里有火,水变成冰是因为火离开了水。水是透明的,太阳光☀能穿透水,但是,水永远不能自己存在,必须依赖别人,依赖容器,是盛在一个容器里,太阳光穿透水,照在容器上。但是,玻璃是自己存在,不依赖任何人。所以,玻璃是集水,冰,容器于一身。第二个问题,照相。那天网上看的一个实验,二个同心圆,一大一小,旋转一周,它俩同时到达终点。所以,圆○的直径,在直径上的所有的点,都是同时到达圆心,是超光速,任意速度,所以,你站在圆心上拍照,物体和太阳光☀都是超光速,任意速度,都是同时进入相机,远距离的图像和近距离的图像都是同时进入相机。


白天甲骨文晚上斗地主


光是磁是能量,是有质量的。传统文化中为天阳(透明),地阴气为地磁(玄黑),阴阳合,日以光明合玄黑化生热能。

草生五色皆因光合,五气入鼻,藏于心肺,上使五色修明,五色入目,藏于心肝,内使五脏脉色分明,色由光合,光为透空,色不异空,空不异色,色即是空。

头发皮毛吸光合化热能,足三阳由头下脚,将热能导入地入足三阴,将地阴升腾入脏。不是植物才有光合作用。

天地间的运动都是由光黑(阴阳)结合开始,阴阳合才产生能量,地气升腾为天,天气寒积下临为地。

地有磁能分经纬,子午为经,卯酉为纬,天也有磁能,虚张为经,房昂为纬,上升下降。在天为玄,在人为道,在地为化。化生五味,道生智,玄生神。太极的玄机也在此。




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