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  • 1 # 墨池沉香

    首先,光是一種電磁波,光子就像所有粒子一樣按照運動規律執行,而所有電磁輻射在真空中以相同的速度(約30w公里每秒)傳播,它們透過反射折射與物質相互作用,最終被物質吸收為熱量,光傳遞的最短路程就必須沿直線傳遞。

    由於光看起來像直線傳播,所以通常也是認為光是沿直線傳播,這裡有張圖可以更容易理解:

    光線進入針孔攝像頭時,光是按照直線傳播的,所以在後面的成像會是上下顛倒的,這也是光沿直線傳播證據。

    陰影也可以給光線沿直線傳播提供證據,在晴朗的天空下,一朵白雲的陰影是很清晰的。而在像重慶多雲那樣的天空下,太Sunny被雲層多次反射,陰影就來自各個不同的方向,導致你看到的天空就是渾濁的。

    光照到物體上時有三種情況,一是被吸收,二是部分吸收,三是部分反射和吸收。光反射和散射取決於表面的性質,在光滑的表面上就反射,在粗糙的表面上會向各個方向散射。就像打檯球那樣,所以這也是直線傳播。

    但是光在相對論中,情況就有點不一樣了。

    假如你用手電筒射出一束光,在你看來這個光是直線,而我從旁邊觀察,我如果夠精確的話,那麼我可以說這光線是彎的。

    原因在於空間的幾何形狀在黑洞或是太陽那樣大的引力場下,會扭曲,引力越強空間彎曲就越強,這理論是在1919年的日食時證明的。

    紅色言直線,黃色彎曲後到達地球

    所以地球引力作用下,空間也會彎曲,光線在空間走的路徑也就是彎曲的,所以我看見你發出的光線也是彎曲的。

    最後,光線在在太空中沒有引力作用下,則是沿直線傳播的。

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