光究竟是電磁波,還是光子?

時間 2021-06-07 23:31:33

1樓:Kevin Wayne

經典物理中,麥克斯韋把光看成是一種電磁波,沒有任何粒子的特性;而對於實物粒子(如電子、中子、質子等),則被純粹地認為是一種粒子,用於構成更複雜的物質結構,進而構成巨集觀實體,沒有任何波的特性。

後來,人們發現黑體輻射、光電效應等,無法完全利用光的波動性加以解釋,於是愛因斯坦提出光量子假設。物理學家開始把光看成是一些光子的集合,同時具有波動性,量子力學由此誕生。之後,那些實物粒子也被雙縫干涉實驗發現具有波動性,具有同光量子相同的性質。

於是,物理學把這個光與實物的都具有普適特性稱為「波粒二象性」,光與實物由此統一起來。

下面回到題主的問題。

光的本質就是可見光頻率的光子流,在真空中以光速傳播,與其他微觀粒子一樣具有波粒二象性。從這個意義上講,光是一種概率波。當光的粒子數密度極高,且探測儀器分辨本領遠低於乙個光子的能量時,則可以看做是經典電磁波,其傳播遵循 Maxwell 方程組。

量子光學由此退化為波動光學。

光子是一種基本粒子,是傳遞電磁相互作用的玻色子。(如圖)

發光的種類有很多。比如說:原子、分子由高能級躍遷至低能級往往會向外發射光子;熱輻射本質也是電磁輻射,一切不是絕對零度的物質都會向外熱輻射;螢火蟲通過化學反應發射光子。

根據量子場論,光子是電磁場量子化之後的直接結果。光的粒子性揭示了電磁場作為一種物質,是與分子、原子一樣,是由更基本的結構組成的。而在經典的電動力學理論中,是沒有「光子」的概念的。

如何從量子光學出發,給出波動光學中經典電磁波的電、磁場分量,以及光強等概念的量子對應?

2. 電磁波是由無窮多個光子構成的嗎?

光是電磁波,那麼單個光子是什麼樣的電磁波?

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。 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...

光是電磁波的一種還是電磁波是光的一種或者它們完全等同?電磁波具有波粒二象性嗎?為什麼電磁波(光)可以?

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網線傳遞的是電磁波還是電流,書上說電磁波在銅線裡面傳播速度比在光纖裡面還快?

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