光是如何工作的


波粒二象性

起初,物理学家不愿意接受光的双重性质。毕竟,我们许多人都喜欢有一个正确的答案。但是爱因斯坦1905年通过拥抱波粒二象性.我们已经讨论过光电效应,这使得爱因斯坦把光描述成一个光子。那年晚些时候,然而,他在一篇介绍文章中对这个故事加了一个曲解。狭义相对论.在本文中,爱因斯坦将光视为一个连续的波场,这与他将光描述为一束粒子流显然是矛盾的。但那是他的天赋之一。他欣然接受了光的奇怪性质,并选择了最能解决他试图解决的问题的属性。

今天,物理学家接受光的双重性质。在这个现代的观点中,他们将光定义为一个或多个光子的集合,这些光子作为电磁波在空间中传播。这个定义,它结合了光波和粒子的性质,使我们可以用这种方式重新思考托马斯·杨的双缝实验:光以电磁波的形式离开光源。当它遇到裂缝时,它穿过并分为两个波前。这些波前重叠并接近屏幕。在撞击的瞬间,然而,整个波场消失,光子出现。量子物理学家经常用扩散波“坍塌”成一个小点来描述这一点。

同样地,光子使我们能够看到我们周围的世界。在黑暗中,我们的眼睛实际上能够感知单个光子,但一般来说,我们在日常生活中所看到的,是以无数光子的形式出现在我们身上的,这些光子是由光源产生并从物体上反射出来的。如果你现在环顾四周,房间里可能有光源产生光子,以及房间中反射这些光子的物体。你的眼睛吸收了一些穿过房间的光子,这就是你所看到的。

但是等等。光源产生光子的原因是什么?我们会解决的。下一步。

更多探索