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  • 1 # 彭曉韜

    因為光的本質是電荷產生的電磁和磁場。而電場和磁場一直就存在於真空中,包括在介質內部,原子中的原子核與電子間也處於真空狀態。實際上,不是光在真空中傳播,而是帶電體運動導致其產生的電場與磁場隨時間發生變化。

    首先,光的本質就是由帶電體產生的電場與磁場。也就是光既不是電磁波,也不是光子,更不具波粒二象性。因為在真空中,變化的電磁場並不能相互激勵,下圖就是直接證據:

    虛線左側為透明介質,球狀光脈衝是可以側視的。而虛線與右側短實線間為真空,則光脈衝就不可見了。

    實際上,地球上致所以有黑夜也是因為變化的電磁場不能相互激勵交產生散射光的結果。否則,夜空上方的太Sunny就應該產生次生散射光並照亮地面了。

    其次,光不可能是光子,更不可能是單一頻率的且攜帶與其頻率成正比動能和動量的光子。因為光遵循向量疊加原理,當兩束強度、頻率和運動方向相同但相位差半周時,則它們將相互抵消而消失。這就破壞了能量與動量守恆定律。

    再者,光在均勻介質中的速度僅與介質本身的性質及運動狀態有關,與入射光的速度無關的現象也證明光不可能存在波粒二象性。因為既然光在介質介面處能發生速度突變,而在介質內部卻恆定不變,這是無法用粒子特性來解釋的。如:從大氣層和玻璃分別進入水中的光,其速度分別是從每秒30萬降低為26萬、20萬提升到26萬。也就是在同樣的入水介面處,不同來源的光子的速度變化可以完全不同。這完全不符合粒子的運動基本規律。

    實際上,光與介質的相互作用規律是:光會使介質成為次生光源併產生所謂的反射、散射、折射、透射、衍射和繞射等次生光。這也是為什麼光在介質介面處會出現光速的突變。實際上是因為介面內外的光並不是同一光源產生的光,而是兩種不同的光源產生的光。這也是反射光存在半波損失、偏振折射光存在法拉第磁光效應的原因所在。如下圖所示:

    第四,光速與其他任何速度一樣,當然是相對的,是需要有參照物。總體規律是:在真空中,光僅相對產生它的光源速度恆定,相對其他光源或觀測者的速度是不可能恆定的,而是遵循經典物理學的速度向量疊加原理的。在介質中,光速依然遵循真空中的規律,但光源不再是固定不變的,而是不斷變化的。因為介質將成為新的、次生光源!在均勻介質內部,光僅相對介質本身(次生光源)速度恆定,相對介質運動的觀測者會測量到不同的光速。這是斐索流水實驗和光行差常數均證明了這一規律。

    第五,介質中的光速主要受介質性質(單位長度內光的再生次生,每次再生需要消耗半個週期的時間)和運動狀態決定。這也是為什麼同一介質、不同波長的光的速度並不相同的原因所在,因為在單位長度內,波長越短的光的再生次數越多,需要消耗的時間越長,速度就越低。同時,同樣的介質,密度不同時,單位長度內的再生次數也會不同,密度越大,單位長度內的再生次數就越多,光速就會越慢。這也是為什麼介質中的光速會隨溫度的上升而增大的原因所大。

    對光的本質及其與介質相互作用規律,以及決定光速的主要因素有興趣的朋友可查閱本人的相關文章

  • 2 # 浮雲143367659

    不請自來!回答這個問題,我們要清楚,傳播和介質的關係。

    我們知道,聲波、水波等,是需要靠介質傳播的。所以,從這個方面來說,題主的理解就是,“光波”(題主的理解光就是波)也就需要介質傳播。

    那麼為什麼光又能在真空中傳播?這涉及到了光的特性——波粒二象性!

    大量物理實驗表明,光是同時具有波的性質和粒子的性質的。著名的實驗有,圓孔衍射和雙縫干涉實驗:

    正是因為光具有粒子的特性,所以光能夠在真空中傳播。

  • 3 # 影片工廠

    光實質是一種電磁波,是能量的一種傳播形式.電磁波的傳播不需要介質,因為它是靠電磁感應(變化的電場產生磁場,變化的磁場產生電場)不斷在空間延伸的.

    而聲音等需要介質進行傳播,空氣中有許多微小顆粒和微小水蒸氣滴,而真空中沒有這些,所以聲音在真空中無法傳播。

    並且光具有波粒二象性,就是說光自己就是一種介質,他自己可以形成光粒子,光粒子就是介質,後面的光粒子補充前面的光粒子,這樣光就可以傳播了,所以光不管在真空還是非真空都可以傳播。

  • 4 # 墨菲1949

    從光的波粒二象性可以簡單的理解的出來為什麼真空可以傳播光,還有另一種可能,就是之前科學界所說的,真空可能並不空

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 出了月子可以喝奶茶,吃冰激凌之類的嗎,好想吃?