灯一关光都去哪了?如何留住光?什么是光?人看到万物的本质

大部分光子被空气吸收了。光速很快,灯释放光子和光子被吸收的过程速度太快,我们察觉不出来,这就是一开就亮,一关就黑的原因。如果想要留住光,要保证屋子里是绝对真空状态并且屋里所有物质必须能100%全反射。但是这两个条件都是理想状态,现实中达不到。

光子不会消失

光子又叫光量子,属于量子力学范畴,光子在真空中传播,如果中间没有障碍物,它可以一直传播下去,只有撞到物质时会被吸收,会改变频率。或者变成其他粒子,所以理想状态下,光子是不死不灭的。但是有一句话遇事不决,量子力学。可见量子力学有多么让人捉摸不透,所以很多事不要刨坑问底,知道结果就行,因为爱因斯坦也不知道怎么回事。

什么是光

1864年,麦克斯韦推论出电磁波的存在,并且他发现电磁波和光的传播速度相同。

1887年,德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹,通过实验证实了电磁波的存在。

之后又很多实验都可以证明光是一种电磁波,而且慢慢地发现了更多形式的电磁波,它们的传播速度都相同,只是波长和频率有很大的差别。多说一句,我们可以说:

广义的光=可见光+不可见光 ,而电磁波就是广义的光。

1905年,爱因斯坦因为光电效应获得诺贝尔奖,提出光的最小单位为光量子,简称光子。也就是说光同时具有波和粒子的双重性质。

1924年,德布罗意发表了物质波理论,提出了一切物质都和光一样,都具有波粒二象性。

通过电子衍射实验证实了以上的理论。

电磁波根据不同的波长还包含红外线、紫外线、无线电波、X射线、伽马射线等等。人类能感知的电磁波波长一般在400纳米~700纳米之间,我们把这个范围内的电磁波叫做“可见光”。

光子是从原子内部发出和从能量转化而来的

从上面我们现在知道光是由光子构成的。原子内,电子分布在不同的轨道上,离原子核越近越省力越稳定,而远的轨道能级越高。电通过电线把电能传给灯丝,一部分转换为热能,我们可以感觉到电灯在发热。

一部分使原子中的电子吸收能量逃离原子核,跑到高能级的轨道,但高能级又不稳定,会自发地回到较低轨道,回去时电子就顺手把额外的能量以光子的形式释放出去。电子就是这样有了能量厉害了就想跑,跑远了又要回来,回来时又要把多余的能量扔出去,只要电能源源不断,光子就会源源不断地被扔出来。

人是如何看到光的

光子从外界进到人眼内,经过晶状体的折射汇聚,照射到眼睛内部的视网膜上某一个感光细胞上。感光细胞产生一个微弱的电信号,这个电信号传输到大脑中,我们就看到了东西。

光去哪了?

手电筒发出的光子,去哪了?根据物体中电子能级分布的不同,所以物质中的电子吸收能量的光子不同,所以我们看到的物体也就不同。而空气也是物质,并且空气中还有尘埃等等,所以光在空气中传播也有损耗。我们开灯之所以能看到,是因为有源源不断的光子,死了一批又来一批,你关掉灯之后,死了就死了,而死的这个过程速度很快,光速30万m/s,所以你感觉不到。只是感到关闭的一瞬间,物子黑了。这个过程是光子被空气、物体吸收、反射,反射的光线又被吸收。就像是篮球从高处落下,弹弹弹,最后不弹了。但是如果把这个篮球的初始速度是接近30万m/s,你就感受不到了,你能看到地上有个球。(只是比喻别扯狭义相对论)

总结:手电筒使电子从基态达到激发态,激发出光子。一份光子出去溜达,碰到物质进去减减肥瘦廋身,换了身衣服,跑道你眼睛里,你就看到不同的物质,不同的颜色。还有一部分被物质给吃了。然后换完衣服的光子又跑到另外一个地方再换衣服,再被吃掉,慢慢的全部被吃掉,速度很快,所以你感觉不到这个过程。