當光源熄滅時,光子去了哪裡?是消失了還是轉移了?

2021-01-15 悟空科學世界

在整個宇宙中,光可能是最常見的現象,大約有200億個光子落在一個質子上!

即使我們看不見光子,但光確實滲透到外層空間,也就是說,它無處不在,因為光不僅是太陽或人造燈的可見光線,而且也是無法進入我們眼睛的紅外線和紫外線輻射。

然而,當光源突然熄滅時,光子去了哪裡呢,它們是無影無蹤的消失了,還是改變了其他狀態?這一切究竟發生了什麼呢?

當然,想要了解這一點,那麼你必須先了解光的本質。真的,什麼是光?

奇怪的是,這個問題的研究仍然沒有結束。光是驚人的,它既具有粒子的特性,又具有波的特性,換句話說,它不是單方面而存在的。光通過稜鏡,表現為波的形式;從太陽能電池中擊出電子,而它的行為又表現為一個粒子。它沒有質量,沒有電荷,甚至沒有大小。

顯然,這種「偽粒子」不能被認為是物質(費米子)的組成部分。從本質上講,這是一個不同類型的元素,其任務是為了相互作用或能量的傳遞。而這些元素叫做玻色子。

順便說一下,與「真正的」粒子不同,在空間的一點上,玻色子可以存在無限的數量。玻色子也是光的光子。當你打開燈的時候,它就會發射出數萬億個光子,而這些光子以接近300,000公裡/秒的速度向不同的方向飛行。

光子一旦被發射了,可以飛行數十億年,直到它們在途中遇到某個物理物質,與之碰撞,而這些物質要麼被反射,要麼被吸收。我們或多或少清楚地知道反射的是什麼,反射光子的行為很像從固體表面上彈回來的球。

與此同時,有了吸收之後,一切都變得更有趣了,這樣一來就不能將光子與彈回來的球作比較了。如果光子是「真正的」粒子,那麼被照亮的物體,其質量就會增加,但正如我們所知道的那樣,光子既沒有質量也沒有大小。

當光子遇到物體時,它就會把自己的能量傳遞給它們,而這個過程我們稱之為吸收。由於光子本質上是相互作用的能量,因此可以說,隨著光子的最終傳輸,光子本身就消失了。

這種能量的轉移有一個例子,即:伽馬輻射的破壞作用或陽光對物體的加熱,或者更確切地說,紅外輻射,它是其光譜的一部分。

當你關掉房間裡的燈光時,最後一刻發出的光子會繼續衝向物體,並反射,隨著每一次這樣的反射而逐漸失去一些能量,直到它的能量被完全耗盡。光子消失了,因此,房間陷入了黑暗之中。

值得一提的是,一切都發生得如此之快,對我們來說,似乎這是一瞬間的事,但是,如果我們的眼睛能夠以光速記錄這一運動,那麼我們會看到房間將變得越來越暗。

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