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  • 1 # 科普作家張軒中

    絕對單色光不存在,這需要從發光的機制上去考慮。

    一般情況下,光是由原子或者電子發出來。

    在原子中,電子屬於束縛態,存在電子能級,電子能級的跳躍可以輻射出光,這就是光的主要來歷。而原子不可能靜止,一旦原子運動起來,原子在發光的時候就存在所謂的多普勒效應,於是原子發出的光存在多普勒展寬,其頻率就不可能是絕對單色的。另外,原子與原子之間存在相互碰撞,碰撞會發光也會有影響,因為碰撞以後原子的能級會有變化,於是就對譜線的寬度產生了所謂的碰撞展寬。另外,還有其他的各種各樣的原因,原子的能級會收到外場的影響,比如引力場也可以對原子的能級產生影響,於是原子的能級也會波動,對應於譜線就有頻率寬度。絕對的單色光,其頻率寬度等於零,因為頻率其實與能量是等效的,當頻率的不確定度等於零的時候,能量的不確定度也等於零,而根據測不準遠離,能量與時間是對偶的,因此測量到這樣的能量,需要無限大的時間——而無限大的時間是不存在的,這是非物理的。

    另外一方面,自由電子也可以產生光,比如同步輻射的電子就會輻射光。但同步輻射的電子輻射的光是一個連續譜,也一定是有展寬的,原因之一是我們不可能把電子的偏振與速度都控制得一模一樣。另外,存在所謂的自由電子鐳射,也都不是絕對單色光。

    總之,你要記住,在物理學上處處都是不完美,不存在任何純粹的東西。純粹的東西都只是數學概念,而不是物理概念,物理是現實的,現實肯定是不完美的。

  • 2 # 語境思維

    單色光,就是單一頻率的電磁波。電磁波主要來自原子內部的電磁振盪,是電子的繞核運動,作為一個諧振子對外釋放電磁波。

    如果電子在同一能級軌道,做純粹的勻速圓周運動,那麼它就釋放單一頻率的電磁波。

    可是情況沒有這麼美妙。電子軌道至少是橢圓的,有近核點進動。即便同一週期的波長也不是標準的正弦波。

    從電子雲的能密分佈,可以想象電子軌道的不規則性。但是,就全域性而言,能級軌道的分佈呈現從低能級密集到高能態稀疏的特徵。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 年歲漸長,越來越害怕父母會離去,特別難過,人都是這樣的嗎?