光子如果是粒子,為什麼燈光一停立即消失?

時間 2021-05-11 04:54:24

1樓:peter483

一關燈,光子並沒有消失

所以這個問題是,為什麼一關燈,光子就看不見了。

你能看見光,說明射入你眼睛的光子是可見光範圍的。而這些可見光範圍的光子是燈發射出來的。

一關燈,可見光的光子相比可見光範圍外的光子就失去了優勢,光譜能量是均勻分布的,這時候從人類的角度看,就是房間變黑了,但實際上環境之中光子仍然再不斷傳播,比如紅外線或紫外線光子,如果你帶上紅外線眼鏡,就又能看見東西了。

2樓:托馬斯-紅黑

先不具體回答光子去哪了的問題其他回答各個角度解釋的都很好。 只是說一句粒子憑空消失憑空出現都是很正常的。 並不是說粒子作為什麼存在的實體就不能消失出現了。

向真空打乙個能量足夠高的光子光子憑空消失然後憑空出現一對兒正負電子這種事情都是符合道理的。

3樓:

光不僅是粒子,還是電磁波,具有波粒二象性,在這個問題上不能只把光看成粒子,光源是電子從高能級躍遷到低能級釋放出電磁波(也就是單色光,多種單色光匯合成白光)當關燈時光源不再發出電磁波,而之前發出的電磁波以光速前進,不斷反射最後被牆壁吸收,這個過程很短,人感覺不出來。

至於光的波粒二象性,體現出來粒子的形式還是波的形式取決於你的觀測方法,如果你做雙縫干涉實驗,它體現出波的形式,如果你用康普頓的方法則體現出粒子的特點,但不能將兩種性質分開,不能單單說它只是粒子或是波。

(本人年齡尚小,對這方面了解不深,如有錯誤請糾正)

4樓:逼近極限

首先,燈光的光子是由電子的躍遷產生的,這就意味著光子看作粒子,半徑量級應與電子相同。而原子尺度遠遠大於電子尺度,牆由原子組成,那麼對光子來說,牆壁上的一層原子就像一張孔徑極大的網,光子可以自由穿過。而牆壁是由這樣無數張大網組成,這時疊加的網層縫隙可與光子比擬了。

光子打過去,極少部分能穿過了這層網(牆壁),有的被卡在網裡(事實上電子躍遷產生光子,光子又會被電子吸收使電子躍遷或者轉化為原子振動能),有的反射回來(這是你看見東西的原因)。在外界條件不變時這幾種方式達到平衡態:輸入光子數=三種輸出途徑光子數之和

要是房子裡的人看見房子越來越亮,就意味著反射回來的光子越來越多,可是燈發出的光子數在同一時間裡不變,而人所察覺的物理過程是平衡態,這就意味著反射回來的光子不會越來越多,那麼這個假設房子越亮不成立,並且三種輸出途徑中卡在網裡的光子數才是最多的。光子有穿出去,卡在裡面,反射回來這三條路徑,其中卡住的最多(這些卡在原子網裡的光子被原子所吸收)。這也說明了房子不會越來越亮。

還有個原因,就是燈發出的光子相對牆壁的原子來說數量極小,這使得被牆壁原子所吸收的光子數難於達到飽和使得反射回來的光子數增加。

光子跑出去,為什麼外面人沒發現牆壁發亮呢?首先,完全不受牆壁原子影響的光子數量極少,其次受影響而穿出去的光子頻率發生變化,超出人所能感知的範圍就難於察覺。最重要的,人感受到牆壁發亮必須是牆壁反射的光子進入人眼,而這決定了這些光子必須受牆壁原子的影響,頻率變了人就難於感受到了。

最後,光子與原子作用時間非常短暫,所以關燈瞬間似乎瞬時變黑。注意光速是速度的極限。

另解:能量守恆告訴我們物質不會憑空產生也不會憑空消失。光子看作粒子,燈發出光子可看作電線是光子的運輸管,將外界的光子運到房間,說明外界光子變少。

由於熱力學第二定律,高濃度要向低濃度擴散,隨著房間光子濃度大於外界,就得向外擴散,而外界光子大於房間,就得向房間擴散,最終達到熱力學平衡,我們能感受到的也只能是平衡態。所以越來越這個過程在我們只能觀測平衡態的光子世界是不合理的。

另外:針對題主的問題,可以發現題主對波粒二象性有誤解。這裡需要補充這乙個知識點:

物質具有波粒二象性,這說的是:當用波的實驗觀察物質時,物質表現出波動性的一面,當用粒子的實驗觀察物質時,物質表現出粒子性的一面。這是「波粒二象性」這個詞的含義。

事實上「波粒二象性」這個詞只是為了人們能夠更形象的理解量子而提出的,這並不意味著量子它既是波又是粒子,量子就是量子本身,或者說他既不是波也不是粒子。比如盲人摸象,摸到大象鼻子的盲人頭腦裡大象就是鼻子的樣子(觀察大象鼻子的實驗),摸到大象屁股的人以為大象就是屁股的樣子(觀察大象屁股的實驗)。其實大象就是大象,大象既不是鼻子也不是屁股,只能說大象既有鼻子又有屁股。

我們探尋宇宙的真理的過程也如此,就像盲人摸象一樣,所得到的宇宙的「真理」只能是非常侷限的,並不能代表宇宙本身,並不能直接推廣到整個宇宙。

5樓:

牆面對光有一定的吸收率,在光彷彿反射的過程中,不斷地被牆面吸收,變成了牆面的熱量,以溫度公升高為指標。

吸收光子的速度等於燈發出光子的速度,吸收了之後當然光子就消失了,不會越來越亮。

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