電場和磁場都是由光子組成的,那麼,組成它們的光子有什麼不同

時間 2021-09-05 05:51:24

1樓:匿名使用者

原始稱呼是光量子(light quantum),電磁輻射的量子,傳遞電磁相互作用的規範粒子,記為γ。其靜止量為零,不帶荷電,其能量為普朗克常量和電磁輻射頻率的乘積,ε=hv,在真空中以光速c執行,其自旋為1,是玻色子。早在2023年,m.

普朗克解釋黑體輻射能量分佈時作出量子假設,物質振子與輻射之間的能量交換是不連續的,一份一份的,每一份的能量為hv;2023年a.愛因斯坦進一步提出光波本身就不是連續的而具有粒子性,愛因斯坦稱之為光量子;2023年a.h.

康普頓成功地用光量子概念解釋了x光被物質散射時波長變化的康普頓效應,從而光量子概念被廣泛接受和應用,2023年正式命名為光子。量子電動力學確立後,確認光子是傳遞電磁相互作用的媒介粒子。帶電粒子通過發射或吸收光子而相互作用,正反帶電粒子對可湮沒轉化為光子,它們也可以在電磁場中產生。

光子是光線中攜帶能量的粒子。一個光子能量的多少與波長相關, 波長越短, 能量越高。當一個光子被分子吸收時,就有一個電子獲得足夠的能量從而從內軌道躍遷到外軌道,具有電子躍遷的分子就從基態變成了激發態。

光子具有能量,也具有動量,更具有質量,按照質能方程,e=mc^2=hv,求出m=hv/c^2,

光子由於無法靜止,所以它沒有靜止質量,這兒的質量是光子的相對論質量。

光子是傳遞電磁相互作用的基本粒子,是一種規範玻色子。光子是電磁輻射的載體,而在量子場論中光子被認為是電磁相互作用的媒介子。與大多數基本粒子相比,光子的靜止質量為零,這意味著其在真空中的傳播速度是光速。

與其他量子一樣,光子具有波粒二象性:光子能夠表現出經典波的折射、干涉、衍射等性質;而光子的粒子性則表現為和物質相互作用時不像經典的粒子那樣可以傳遞任意值的能量,光子只能傳遞量子化的能量。對可見光而言,單個光子攜帶的能量約為4×10-19焦耳,這樣大小的能量足以激發起眼睛上感光細胞的一個分子,從而引起視覺。

除能量以外,光子還具有動量和偏振態,但單個光子沒有確定的動量或偏振態。

本質沒區別

就像海水和河水的水分子一樣

2樓:匿名使用者

電磁波是由光子組成的,電場和磁場不是由光子組成的,但它們都能以電磁波的形式向外傳播能量。

電磁波是一種既有波動性又有粒子性的物質,在歷史上有長達幾百年的「光是波還是微粒」的爭論,今天我們既用光子又用光波這兩個相悖的概念,無論它被稱為光子還是光波,都只是對其粒子性或波動性的一種描述,並不是真正的粒子或波。從這個概念上說,電場或磁場發出的光子本質是相同的

電場(包括靜電場)和磁場本質組成物質是否光子?電場對放入其中的點電荷有力的作用,是否可以理解為光子

3樓:

磁場是一種看不copy

見、摸不bai著的特殊物質,磁場不是由原du

光由光子構成,有波動性。如果振動,這波動振動的是什麼?不要無知地告訴我「光」象無線電波一樣。 20

4樓:好奇執著的小孩

不是很懂「波動振動的是什麼」這句話的含義,但我試圖去理解和解答你的問題。

光由光子組成,同時具有波動性,題主提問的意思是不是含有「光子是否像波一樣上下振動著前進?」的含義?如果是,那答案是否定的。

因為當你把「光」看作是「波」時,它便沒有了「光子」的粒子性質,完完全全的變成了「波」。若你把它看成粒子,那麼「光」便是「光子」而失去了「波」的性質。這就是波粒二象性。

用手使繩子一端上下襬動,另一端則固定

這時,因為繩子的上下襬動,你會得到一個波脈衝,並且可以用頻率,峰值,波長等一些列資料將其分析,甚至誇張一點的,你可以把繩子上移動的峰看作成「繩子脈衝」(類似長→ω→這樣的那個東西)。那麼,提問「組成光波動的是什麼」就如提問「組成繩子的波是什麼」意義相似,答案,顯然是繩子本身。「繩子波」需要繩子這種東西作為介質才能存在。

問題又來了,既然組成繩子波動的是繩子本身,那麼組成光波的波動本身又是什麼呢?前人也思考過類似的問題,他們提出了光傳播需要介質這一假設,併為這種介質命名為「以太」。後來,2023年的麥克爾遜-莫雷實驗打算探測「以太」這種介質,卻重複多次都沒有觀察到「以太」的存在。

後來,在2023年洛侖茲提出洛侖茲變換,認為移動的系統會在移動方向上產生尺縮效應,才完美的解釋了實驗的結果,但依然承認以太的存在。2023年愛因斯坦的俠義相對論問世,以光速不變原理正式宣判了「以太」的死刑。

克爾遜-莫雷實驗裝置

雖然光的傳播不需要介質了,但光依然具有的波動性產生出來的光脈衝又如何解釋呢?

現代物理學的觀點認為,空間中是充滿一種看不見摸不著的,稱為「場」物質,就好像一個平靜的湖面一樣。一旦湖面受到某種衝擊,湖面便會產生四處擴散的漣漪。

漣漪(俯檢視)

這張是漣漪的俯檢視,但試想象若果把角度移動到側視,你會發現這些激起的一個個波紋就如一個個前移脈衝一樣(就如繩子產生的繩子脈衝: →「ω」→)。若果把湖面,換成電磁場,那麼這些一個個被激起前移的脈衝,就是光脈衝。

故光子,又被稱為電磁場的激發

電磁場:e,b分別為電場與磁場強度

上圖代表的是一個光子,其固定波長 λ 代表了它的固定能量。浮動的電場和磁場代表光子前進時它們之間的強度關係。這就像剛剛所說的繩子相似,我們看到前移的繩子脈衝→ω→,其本質是不斷漲落的繩子,所以我們看見的光脈衝,實質上就是不斷漲落的電磁場

只不過,當繩子靜下來以後,我們知道它是一根平直的繩子;而當無光的狀態下,空間其實是充滿著平直的電磁場,只是我們看不見,也摸不著它,你可以當作是一種「看不見的繩子」,而這種「看不見的繩子」一旦浮動起來,才產生了我們能看見的光。

所以,光波的振動,其實是電磁場的激發,而非光子本身。

繩脈衝→ω→的運動方式是前移的,漲落(振動)的只是繩子本身。

同理,光子的運動方式是前移的,漲落(振動)的是電磁場本身。

**上文多處措辭並不嚴謹,均是粗言鄙語,大神勿噴

說了這麼多。希望能答中你的問點

5樓:匿名使用者

什麼是光?什麼是光子?光是如何產生的?為什麼說光是一種振動波,光又是粒子簇?

1.光就是一種電磁波(高頻)

2.這是愛因斯坦為了解釋光電效應而提出的.

光的能量是不連續的,而是一份一份的,每一份就叫光量子,簡稱為光子3.產生光的方法很多

最常見的就是用各種光源

4.光的本質就是波粒二象性,就是說光不但能發生波的所有現象(例如反射,衍射,干涉,多普勒效應),同時也具有粒子性(例如,光電效應,康普頓效應)

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