光是電磁波,那麼單個光子是什麼樣的電磁波?

時間 2021-05-07 18:43:25

1樓:境者無界

電磁波是類似手在水裡上下拍動向周圍擴散出去的水波;光子是類似手在水裡向前猛推一下傳遞出去的水沖。這個「手」一般就是電子。

2樓:彭曉韜

首先,光子特別是頻率單一且攜帶與其頻率成正比能量與動能的光子是不可能存在的。因為光遵循向量疊加原理,同頻率、同振幅、相位差半周的光相遇時會相互抵消而消失。若其攜帶能量與動量,則將破壞能量和動量守恆定律!

還有一般光源可產生連續頻率的光,如果光是單一頻率的光子構成的,則構成連續光譜需要無數多個不同頻率的光子才行!但任何光源不可能同時產生無數多個不同頻率的光子!

其次,原子中電子躍遷時產生的單一頻率光是由電子躍遷期間的原子核產生的,電子本身在躍遷期間只能產生脈衝式連續頻率的光。因此,所謂單一頻率的光是原子核在電子躍遷期間仍然保持原來的固定頻率作圓周運動而產生的,並不是光子!

再者,。並不是攜帶與其頻率成正比動能和動量的光子作用的結果。因為高於一定頻率的光並不能產生更多的光電子,而是相反,隨著照射光頻率的不斷公升高,光電子數量不增反降。

這是粒子相互作用不可能發生的:動能和動量更大的高頻x和r射線幾乎不能產生光電效應!

3樓:ba5rw

問出這樣的問題可以肯定只能從科普的角度來認知了。那我嘗試用我自己的理解來闡述,接受任何立場的指教。

光子的概念和電磁波是對乙個事物的兩個角度的認知結果。光是電磁波的時候說的是光的本質是一種交變電磁場並且可以在自由空間傳播的一種波動現象。經典教科書是這樣描繪電磁波的:

注意,出現了磁場B和電場E正交,原則上似乎沒有問題,可是用來描述電磁波本身的時候會產生嚴重的歧義。很多學生會認為電場和磁場是光或電磁波構成的兩個部分。但是,實際上是這樣的:

也就是說光或一列電磁波是由兩列正交糾纏的交變電磁場構成的。示意圖應該很淺顯了,就不多解釋。

那麼單個光子的電磁波是什麼樣的呢?

乙個光子能量E=hγ。h是蒲朗克常量,值約為h=6.63×10^(-34) J·s,γ是光的頻率。

可見不同頻率或波長的電磁波其乙個光子的能量是不一樣的。所謂單個光子的電磁波只能從能量的角度去考量,其存在形式也必須滿足對應波長的乙個光子的能量。

4樓:peter

在這種情況下,取乙個盡量小的V可以近似地去看光子能量。這個V是由進行單光子實驗的裝置來限定和決定的。這種方法在光學領域常用,比如塞爾日·阿羅什的單光子實驗。

在這裡,單個光子的頻率是由它的能量決定的。而這個能量要看產生或者吸收光子的相互作用。

5樓:「已登出」

單個光子與單色光有什麼區別?平面簡諧波也,有一定波長頻率而已。單個光子只有一種頻率一種波長,單色光不一定只有乙個光子,也可以是包含很多個波長頻率相同相近的光子,有個譜線寬度,超過這個寬度就是另外一種譜線。

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