这个世界因为有光才变得更加丰富多彩,无论是白天还是黑夜,人类对光的依赖体现在方方面面。因为有光,我们可以更好地从事生产及劳动。通常情况下,当人们打开灯时,屋子也就亮了;当灯光熄灭时,屋里也就黑了。于是,这就会给人一种感觉:当关闭灯源后,光线就会立即消失不见。
相信大家都有做过这样一件事,那就是在夜晚时会拿着手电筒朝天空发射一道光芒,之后再把手电筒关掉。那么,我们发射的这束光会去往哪里呢?是在宇宙中传播还是已经消散了呢?想要解开这个问题,我们需要回归到物理学角度,从光的性质出发。
首先,我们需要明确知道光到底是什么。其实,这个问题也困扰了人类很长时间,远在2000年前的古希腊人还有中国古代名人都曾研究过。在春秋战国时期,墨子就做过世界上第一个小孔成像的实验,解释了光的传播现象,并认为光是沿着直线运动的。
过了200年后,西方著名学者欧几里得对光做了进一步的研究,并写了《光学》一书。书中假设光是沿着直线传播的,然后采用了一些简单地数学方式论证了光的反射定律。不过,从现在看来,欧几里得对光的研究犯了一个很严重的错误,他没有解释清楚为什么眨眼就可以看到星星。他以为是眼睛发出的光传到了星星上,然后又通过星星反射回人眼中。
其实,人眼是不可能发光的,更不会产生什么光速。所谓的眼睛看到光,其实是光线传到人眼中。2000年前,罗马人卢克莱修开始研究光的本质,他提出光是一种极小微粒的假说。随后,有很多科学家都支持这种光的粒子说法,包括著名的物理学家牛顿。
最后,在当代社会科技手段的辅助下,人们才看清楚了光的本质。当人们深入到原子层面时,发现内部有原子核和外部的运动电子,而且电子的排布是有能量层级的,距离原子核越近能量越小。
当电子从低能轨道,也就是距离原子核近的地方移动到高能轨道上时,它不是连续运动逐步变轨过去的,而是直接跃迁过去的,可以理解为是跳跃到下一个轨道。而且电子在轨道跳跃时会产生能量吸收或者释放过程,而所谓的能量其实就是我们说的光子,也是光能量。
所以,我们肉眼看到的光线基本上都是光在轨道跃迁时产生的能量,也就是光子。而能引发电子发生轨道跃迁行为的背后动力可以分为两大类,一类是受激辐射,另一类是自发辐射。
比如手电筒打开时,这时产生的光子是一种受激辐射。手电未开启前,原子核外电子都在基本状态下,保持着相对的平衡。而当有外部能量注入时,原来的电子就会因为吸收了能量而从基态位置跃迁到更高阶的位置上,这个过程产生了能量释放,因而出现了光。
以上,就是手电筒的发光的过程解析。所以回到最初的问题,当我们在晚上打开手电筒时,光束会在空气中传播,但空气中会有其它的物质吸收光子释放的能量。因此,光能量在传播的过程中会逐渐衰减。此外,手电光也不会一直传播下去,除非在没有任何介质的环境下,而且还要保证有源源不断的能量供用。
用手电朝天上照射一秒再关了,手电光去哪了继续传播吗?
是的,他会继续传播下去,虽然当手电筒关闭时我们看不到光,但它并没有消失,而是继续以光速向前移动,而且理论上,如果它不被吸收,光子将继续运动,它已经在一秒钟内飞行了300,000公里,并将很快到达月球,它将在一年内飞出太阳系,手电筒打开一秒钟,然后关灯,理论上,它继续像以前一样传播。但是...
在黑暗的密室里打开手电筒然后又关掉后,手电筒的光去哪儿了?
理论上不会马上消失。光的传播也需要时间,所以应该有时间差,但是手电的消失时间可以忽略 无论是一秒后关闭还是一分钟后关闭,结果都没有什么影响。它的区别是两者发射的光子总量不同。当然,辐照时间越长的光子穿越到宇宙尽头的概率就高很多。从实际的角度来看,这其实是非常困难的,因为落到低点之后—...
打开手电筒后又关闭,光是消失了,还是在传播呢?
以上,就是手电筒的发光的过程解析。所以回到最初的问题,当我们在晚上打开手电筒时,光束会在空气中传播,但空气中会有其它的物质吸收光子释放的能量。因此,光能量在传播的过程中会逐渐衰减。此外,手电光也不会一直传播下去,除非在没有任何介质的环境下,而且还要保证有源源不断的能量供用。
用手电朝天上照射一秒再关了,手电的光还会继续传播吗?
当然是继续传播了,假如你可以乘坐一个可以达到光速的飞行器与光线平行着运动,那么你完全可以看到这条光线。光的速度是30万公里每秒,所以,把手电筒开一秒再关上,理论上发出的光线长度就是30万公里,你只要在这30万公里长的光线区间里,就可以在飞行器里一直陪伴着这条光线。
用手电朝天上照射一秒再关了,光是继续传播还是直接消失?
其实这些光并没有消失,而是以飞快的速度继续传播。但是我们之所以看不到它们的原因,就是因为人类的双眼接受范围有限,无法接收到这些发出的光的信号,所以我们看不到这些光,误认为他们消失了。一、光的传播我们知道,光速是目前世界上已知最快的速度,光速每秒钟可以传播30万公里,我们的手电筒只要射向...
用手电朝天上照射一秒再关了手电光去哪了?它会继续传播吗?
每次开启手电筒时,就会有光发出。而关掉手电筒时,光好像就会随着消退。因为那样的状况,促使一些人误以为手电筒关掉以后,此前发出的光确实消失了。实际上,手电筒关掉以前发出的光并没有消退,只是以光的速度(贴近每秒钟30万多公里)在室内空间中散播。只需没有阻拦,这种光就能一直存有下来。大家要...
打开手电筒1秒后立即关闭,发出的光去哪了?
答案是很明显的,就是它继续传播了,根据守恒定律可知,它是不会凭空消失的,唯一的可能就是继续传播了,而事实也是如此,在打开手电筒然后迅速关掉之后,前一秒发出的光便以光速瞬间传播远去了。也许有人有这样的误解,当光出现瞬间之后便看不见了,他们便会认为是光消失了,事实上,看不见并不代表着...
用手电朝天上照射一秒再关了,手电光去哪了?
这么快的速度对于人来说根本感觉不到它的传播,而关掉手电筒的一瞬间,光就迅速跑到了很远的地方。3.光不会随着变化而消失,除非存在一种物质,能量是通过辐射传递的。那么有些朋友可能心里还是有疑惑的。在封闭的空间里,光线无法熄灭,所以关灯后会瞬间陷入黑暗。光主要被墙壁和地面吸收。之所以瞬间完成...
黑暗的房子里打开手电筒再关闭,光线还会传播吗?
你是否有过 这样的疑问,晚上用电筒照明,关闭手电筒后,光线则会在人的视野中凭空消失。那么问题来了,这道管线是真的不见了,还是到宇宙中继续它的传播(肉眼看不见)?这其实也是科研团队们的一个实验,只不过没有太多合情合理的解释。正常情况下,人类的第一感觉就是,只有你一直开着手电筒才...
手电筒可以照明,那我们关闭后这些光去了哪里?
答案当然是。即使手电筒关了,我们也看不见光,但不是消失,而是以光速继续运动。理论上,如果不吸收,光子就会继续运动。一秒钟已经飞到30万公里以外的地方,很快就到了月球,一年后将从太阳系飞走。光在电磁波、真空中的光速不会改变为30万公里\/秒。它们传播方式振动的磁场振动的电场。这样交替传播到...