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關於光是不是物質,這個問題一直都是有爭論的,愛因斯坦等人認為光是一種物質,但也有人認為光不是物質。
光是的本質是一種處於特定頻段的光子流。光源發出光,是因為光源中電子獲得額外能量。如果能量不足以使其躍遷(jump)到更外層的軌道,電子就會進行加速運動,並以波的形式釋放能量;反之,電子躍遷。如果躍遷之後剛好填補了所在軌道的空位,從激發態到達穩定態,電子就不動了;反之,電子會再次躍遷回之前的軌道,並且以波的形式釋放能量
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3 # 語境思維
光的定義與質量,一直是筆糊塗賬,也引發了不少神邏輯。以下是物理新視野的解答。
關於光的定義
光,即可見光,是電子繞核運動迫使真空介質波的震盪頻率達到4.3~7.9×10¹⁵Hz的電磁波。
該定義有以下七個要點:
①電子電荷的繞核運動,其實是電子磁力線切割質子磁力線,產生電磁場與感生電動勢。
②真空介質波,即以太波或真空場。場量子或光量子(光子/漣漪子)是空間基本單元。
④光子是吸納與傳播力/能量/動量的載體,光的波動很像一石激起千層浪。
⑤光源激發光子震盪的初始頻率會逐漸衰減,波長會越來越長,此稱光的熵增加紅移。
⑥光或光子的頻率或波長,取決於光源電子的運動速度。依據是愛氏光電方程½mv²=hf。
光的最低頻率對應的電子速度,可按光電方程估算v=√(2hf/m)=2.5×10⁶m/s=0.0083c。
⑦光子不是被光源發射出來的,而是空間固有的。光速不是光源激發的,而是光子固有的。
依據是麥克斯韋方程:c²=1/ε₀μ₀,即光速只取決於真空場的介電常數與磁導率。
關於光子的質量
光子的質量:誰也說不清,是相對論與量子論的死結,以下推導“光子質量≡電子質量”。
LHC正負電子湮滅反應。兩電子在兩逆向磁場加速。迴旋若干圈兩電子幾乎光速v≈c。
兩電子總動能Ek=2×½mc²=2×0.51M (eV), 然後兩電子碰撞湮滅為兩光子,釋放2×0.51 M(eV)的輻射能,完整方程是:
e⁻(0.51)+e⁺(0.51)=γ⁻+γ⁺+2×0.51。
左邊動能:ΣEk=2×0.51,左邊質量Σm=2e。
右邊能量:ΣE(γ)= 2×0.51, 右邊質量Σm"=2γ。
可見,能量守恆ΣEk(e)=ΣE(γ)=1.02MeV,質量守恆:2e=2γ,即:e=γ=9.1×10⁻³¹kg。
根據上述推導,我們完全有理由規定:光子的質量恆等於電子質量。
由於光子是電子的急劇膨脹,我們也不妨把光子模擬為球狀漩渦體。光子的體積與波長成正比,與頻率成反比。
電子湮滅出光子波長:λ=2h/mc=4.85pm,半徑:r=λ/2π=0.77pm,電子半徑2.82fm,光子體積是電子體積的(770/2.82)³=2×10⁷倍。
這可以解釋,為什麼電子線(β粒子)具有超強的穿透性,而可見光卻無法穿過一張薄紙。
通常就應用物理而言,光子的密度就是真空場的密度,即物體的外空間密度。
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4 # 元一元
光是物理學的名詞,其本質是一種處於特定頻段的光子流。光源中的電子獲得額外的能量後就能發光了。如果電子獲得的能量不足以使其躍遷到更外層的軌道,電子就會進行加速運動並以波的形式釋放能量(發光)。如果電子獲得的能量足矣使電子躍遷,且電子躍遷之後剛好填上了所在軌道上的空位,從激發態到穩定態,電子就不動了(不發光)。反之,電子就會再次躍遷回以前的軌道並以波的形式釋放能量(發光)。
在廣義相對論中宇宙中的強引力場會使光傳播的路徑發生偏折。光子在廣義相對論中靜質量為零,但是卻有相對論質量。也就是說光子在靜止時是沒有質量的,反之光子在運動時是有質量的。而宇宙中的光子通常都是在運動的,且廣義相對論質量也是質量。所以說光子是有質量的。而且一般情況下光子不會超過10的負54次冪千克。
回覆列表
光是曰,月正面與背面的放射。Sunny,月光,以陽與陰的組合表現。老百姓叫‘天"。現代人稱…天道自然。
悟能作答,當否?