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1 # 輕風教育
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2 # shawn25
我儘量試著用小孩能理解的語言回答。
其實很簡單,光有質量。
既然是小朋友,我們先不要說什麼光子,波粒二象性等等複雜的概念。
我們就說日常生活中能看到的現象,光。就是每天從電燈裡發出的那個東西。
對於光,可以很明確的說,是有質量的。很多現象都可以證明光有質量。
比如光照射某個表面,會產生壓力,這個叫光壓。
光也會收到引力的吸引,發生偏轉,這個叫引力透鏡。
對於小朋友,我們用不著告訴他什麼光子靜止質量和問題。總之明確的說,光作為一種自然現象,是有質量的。
那麼,光有質量,為什麼不能被水漂浮起來?
這是因為漂浮現象是宏觀物體之間的自然現象,固體和液體,氣體之間才存在是否漂浮的問題。而光並不是固體,液體,或者氣體。所以光遇到水,肯定不會產生漂浮現象。
如果再深入一點,就需要充分理解漂浮現象的原理。
為什麼木頭在水裡會漂浮呢?絕對不是因為木頭輕。
我們知道,物體都是由原子組成的,而固體和液體的原子組成了分子,分子和分子之間依靠電磁力形成了分子鍵,把所有原子固定在某一位置上,所以固體和液體才有一定的形狀。
你可以想象固體和液體的分子之間形透過分子鍵形成了一個網狀結構。
固體是不可能穿過液體的,就好像一張紗窗無法穿過另外一個紗窗。
所以,當你把一個固體放在水中時,固體並不會穿進液體分子裡去,而是把水像兩邊排開。
而被固體排開的水,產生了浮力。當物體排開的水的產生的浮力大於物體本身重力的時候,就產生漂浮現象。
那麼為什麼光無法漂浮呢?因為光無法排開液體。光是由非常微小的光子構成的,有多小呢,比構成水的原子還要小的多的多。
所以當光照射水面的時候,根本不會把水排開,而是產生三種情況
一 直接穿過水分子的間隙,這就是透射現象
二 一部分直接打到了水分子上被反彈回去,或者朝著新的方向繼續前進,反射和折射現象。
三 一部分被水分子吸收。
所以,因為光子並不能像固體一樣把水向周圍排開,所以也就根本不存在漂浮的現象。
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3 # 講科學堂
實際上這涉及兩個不同層面的物理問題。
浮力是經典物理研究的問題,指物體在流體(包括液體和氣體)中,各表面受流體(液體和氣體)壓力的差。這種壓力差需要在許多粒子的相互撞擊中才能產生,例如水分子與鐵塊表面的撞擊。這種壓力在微觀層面上來說,它實際上是電磁力。即:核外電子之間電荷的排斥力(同性相吸,異性相斥)。
圖:浮力實驗
光子是一種微觀粒子,是相對論與量子力學研究的物件,光子是一種基本粒子,在量子場論中是負責傳遞電磁力的力載子。光子是沒有靜止質量的,這也是它能夠達到光速的原因。同時,它也不帶有電荷。也就不存在浮力這種概念了。
圖:光子從鐳射的相干光束中射出
綜上所述,浮力是研究宏觀物體受力情況的物理量,它不能用來研究微觀粒子的受力情況。
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4 # 搖滾小強
我覺得真相是科學家們無法測量出光子的質量,而且如果有質量的話就不會運動的那麼快,所以科學家們會說光子沒有質量罷了
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我想問這個問題的一定是一名對事物充滿好奇的小學生,對小學、初中的同學們解釋什麼是光,光是不是有質量的確不是一件容易的事。雖然自己也做過多年的初中物理教師,也只能試著從中小學生的理解力來回答這個問題。
從粒子角度解釋光,光子即是粒子,必然有質量,而且光明顯能被重力作用,只要是能被重力作用的粒子,就具有質量。這說明光具有質量,雖然質量微乎其微,導致我們至今測量不出光子質量,但這不能說明光子沒有質量。
在愛因斯坦相對論中,光速是絕對的,光是永遠在勻速運動的。假設光有質量,那不同的光子對應就應該有不同的速度,這與我們的實際觀察又不相符,從這個角度我們可以理解為光是沒有靜止。
到目前為止,光具體是什麼科學家沒有給出明確答案,到現在只能含糊其辭的描述。在初中物理裡普通的一種說法是光是一種電磁波,最表象的體現是光與電磁波有著一樣的速度,在真空中約為3×10^8m/s。從這個角度,我們可以理解為光不是我們通常意義上理解的物質,是一種能量,這種能量一接觸地面或物體就漸漸被物體的原子所吸收,光子在這種能量傳遞中而湮滅,變成為原子的能量,這是滿足能量守恆定律的。
有了這個前提,給中小學生回答題主的問題,個人認為可以這麼回答,光是一種波,沒有質量,而光一接觸水面(透明物體)一部分會折射進入水中,一部分會反射回空氣,在傳播過程中能量就被逐漸吸收而湮滅了。
光子是宇宙核心的內容,解開了光子之謎宇宙之謎也就有了很大的進展。相信隨著人類智慧的發展,終有一天,光子之謎都將能得到合理解釋。