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1 # 蔓莓愛跑步
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2 # 醫家故事
光有一個特點,叫做波粒二象性。實際上,兩束光相向而來的時候,不會發生現實世界中物體相撞的的情況。而是互不干擾。
你自己也可以實驗,兩個手電筒,直射對面的時候,你只能看到對面的手電筒的光。
所以,兩束光交匯的時候,其實,什麼事情都不會發生。
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3 # 郭哥聊科學
先給出答案:在地球表面,你能看到的是兩束光柱對穿而過,其它的什麼都沒有,即使有你也什麼都看不到。咱們來細細聊聊這個話題。
一、兩束光發生相互作用的條件
光發生相互作用是需要一定的條件的。我們都知道,可見光具有波粒二象性,也就是說,可見光的光子即是波動也是粒子。由於可見光的波長還是偏長,所以其粒子性不強,我們能發現的可見光的光子之間的作用都可以用光的波動性來解釋。
用波動性解釋光子之間的作用,主要是干涉和衍射。那麼最適合解釋兩束光發生相撞的現象也就是干涉了。我們用干涉原理來看一下,兩束手電筒的光相遇會發生什麼?
二、兩束光發生干涉的條件
產生穩定干涉的條件:只有兩列光波的頻率相同,位相差恆定,振動方向一致的相干光源,才能產生光的穩定干涉。
對於手電筒來說,其發光原理是燈絲受熱隨機輻射出來的光,所以發射出來的光第一不是相同頻率的光、其二不具備穩定的相位差,所以是不可能發生穩定干涉的。
即使是在很小的機率下發生了偶然的干涉,我們也看不到。
三、視覺產生原理決定我們看不到兩束光對撞的結果
我們能看到手電發出的光在空氣中形成了一道光柱,這是因為在光前進的路線上,有空氣分子和灰塵散射了光。這些光進入到我們的眼睛裡,被視神經細胞俘獲,形成電訊號,傳至大腦形成的視覺。
如果兩個手電筒是在太空的真空環境中,沒有空氣分子和灰塵的散射,我們根本看不到手電光發出的光柱。
即使這時候,有很小機率的光發生了干涉現象,也不會進入到我們的眼睛裡,不會產生視覺效應。
這也是為什麼,我們在做楊氏雙縫實驗的時候要有一個接收屏的原因,因為我們只能看到觀察屏上的反射光,如果沒有這個屏,我們在側面的位置上,我們將什麼都看不到。
結束語
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4 # 老狼課堂
謝邀。可以告訴題主的是,兩個手電相對開啟照射,可以看到光線交疊的部分,光強是增強的了,但是這並不是光子相撞。實際上,對於每一束光,光子相撞的機率是非常非常小的,至於原因我們先按下不表,我們先來看看為什麼光線交疊的地方為什麼我們會看到光強增強。
如果光線真的在真空中傳播,我們是看不到光線的,我們之所以看到光線,是因為空氣中微粒物質(如霧氣,粉塵,顆粒等)對光的漫反射,在空氣越不好的地方,就越能看清楚光線,這也是有名的丁達爾效應。
在兩束光交疊的地方,相當於有更多的光線透過漫反射進入我們的眼睛,所以我們能看到交疊的地方光強更強。就像我們晚上房間裡開一個燈和開兩個燈,房間亮度不一樣是同一個道理。當然,通常情況下,兩束光是獨立的,相不干涉的,經過交疊區之後,沿各自傳播的方向繼續傳播,光強,相位均不受影響。
接著,我們回到題主的問題,兩束光交疊的地方,會不會有光子相撞?我們通常情況下,以為光子其實就是兩個微小的球形,如下圖,因此自然會想到兩個光子會不會相撞。我們姑且認為光子就是微小的球形,事實上,光子之間的間隙是非常大的,所以光子相撞的機率是非常非常小的。
另外,光子其實並不是球形的,如下圖,光子是在一段光波列上隨機的位置(不確定性原理),而光波列的長度一般在幾米到幾公里不等,因此,光子要撞上的機率幾乎為0.
雖然光子相撞的機率非常小,但也不是不可能相撞的,因此,光子相撞會發生什麼呢?
現在的理論認為,能量特別高的光子才有可能相撞,相撞後產生一對正負電子對,負電子是我們常見的物質,而正電子是反物質,具體會發生什麼,有待進一步實驗,因為現在人類還沒有辦法產生那麼高能量的光子。
總結一下,手電筒的光的光子遠遠滿足不了光子相撞所需要的能量,因此完全沒有必要考慮光子相撞的問題。
回覆列表
狹義相對論的基本假設之一就是光速不變原理。光是一個電磁場高速變化的物體。因為是場的結果,而場是力的原因,因此光這種現象不應該與參照系有關。換句話說,對於任意參照系而言,光的速度應該是不變的。至於手電筒發出的光,當你追著它跑時,你的時間會變慢,你所認為的一米會變短,因此你對速度的概念有所不同,當你測量光時,光還是那個速度。 ------------- 如果我回答對你有幫助,請關注我一下。或有其他問題也可以關注我,給我發私信