什么是光?

匿名用戶 | 2017-05-19 12:06

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（共1個回答）
  • 樓主我查了一下,希望能幫你解答
    光光是人類眼睛可以看見的一種電磁波,也稱可見光譜.在科學上的定義,光是指所有的電磁波譜.光是由光子為基本粒子組成,具有粒子性與波動性,稱為波粒二象性.光可以在真空、空氣、水等透明的物質中傳播.對于可見光的范圍沒有一個明確的界限,一般人的眼睛所能接受的光的波長在400-700毫米之間.人們看到的光來自于太陽或借助于產生光的設備,包括白熾燈泡、熒光燈管、激光器、螢火蟲等.因為光是人類生存不可或缺的物質,光的成語非常多,也有同名的歌曲.
    目錄[隱藏]
    [世界上的黑光]
    [光的科學解釋]
    [光的應用]
    [光的辭典解釋和釋義]
    [超光速]
    [關于光的成語]
    [同名歌曲]
    [光的傳播]

    夜空中的光
    [編輯本段][世界上的黑光]
    世界上有黑色的光嗎?這個問題很奇怪,如果你去問任何一個物理老師,可以得到這樣的回答：“黑色僅是物體吸收所有光線后,人眼得不到光的信息而產生的.” 黑色是物體吸收所有的可見光所表現出來的顏色,所謂的“黑光”,其實就是物體反射光弱.人的眼睛能看見的光波波長為760nm～390nm,從波長較長到波長較短,依次為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫,如果我們看見的光都是單一波長的光,那么它一定是以上顏色中的一種. 如果我們同時看到了來自同一個點的兩種以上不同波長的光（特別注意,要同一個點發出的兩種以上的光才行）,我們的眼睛或神經系統就會感覺看到了另外的顏色,例如同時看到紅色和綠色,我們就認為那是黃色,如果同時看到紅色和藍色,我們會感覺看到了紫色,如果同時看到綠色和藍色,則感覺看到青色,如果同時看到紅色和黃色,則感覺看到橙色.如果我們同時看到紅、綠、藍三種顏色,則我們的感覺就是白色.如果同時看到前面所說的七種顏色,也會感覺看到白色.如果7種顏色都有,但是紅色、橙色、黃色部分的亮度更亮一些,則我們看到的是暖白色,而如果青色、蘭色、紫色部分亮一些,則看到的是冷白色.如果我們什么光都沒看到,則我們感覺那是黑色.但是真正什么光也沒有的場合,除了漆黑的夜晚或黑屋子里以外都是很少的,那么我們還會在什么場合下看到黑色呢?當我們看到一個物體,從它發出的光（包括它自己發出的或反射的）很微弱,比周圍物體發出的都微弱,我們就會覺得這個東西比較黑；那么為什么還會有東西又黑又亮呢?這涉及到物體的微觀結構.當一個物體本身是黑色（反光能力比較弱）,但是它的表面很光滑,光線在上面會發生鏡面反射的時候,我們就會感覺它很亮,因為雖然它反光很弱,但是它的反光集中到一個方向,當我們正好在那個方向看它時,就會覺得它很白很亮,但是這只是它的一個小塊區域的光反射到我們眼睛,而反射光沒有進入我們眼睛的區域,它又是黑的,于是我們對這個物體的總體感覺是黑又亮.如果一個物體由很多細微顆粒組成,其中一些是白色,另外一些是黑色,那么我們看見這個物體就是灰色.如果其中一些是紅色,另外一些是黑色,那么我們就會看到這個物體是醬紅色.還有一些物體是透明的,如果它對各種不同的光有著相近的透過及反射能力,則我們說這個透明物體為無色.總之,顏色是宏觀物質所固有的屬性,所有的宏觀物質都有這種屬性,如果物質反射或投射的光正好是可見光,我們可能會發現它是白色或彩色,但是如果它什么光都不反射,或者只反射可見光波段以外的波長,則這個物體在我們看來就是黑色的.
    [編輯本段][光的科學解釋]
    光是一種人類眼睛可以見的電磁波（可見光譜）.在科學上的定義,光有時候是指所有的電磁波譜.光是由一種稱為光子的基本粒子組成.具有粒子性與波動性,或稱為波粒二象性[1].光可以在真空、空氣、水等透明的物質中傳播. 光的速度：光在真空中的速度為每秒30萬千米（精確點就是c=299792458m/s）,光從太陽到地球只需八分鐘. 極光人類肉眼所能看到的可見光只是整個電磁波譜的一部分.電磁波之可見光譜范圍大約為390～760nm(0.00000001), 光分為人造光和自然光. 光源分冷光源和熱光源； 光源：自身發光的物體稱為光源. 冷光源：指發光不發熱（或發很低溫度的熱）.如螢火蟲等； 熱光源：指發光發熱（必須是發高溫度的熱）.如太陽等； 有實驗證明光就是電磁輻射,這部分電磁波的波長范圍約在紅光的0.77微米到紫光的0.39微米之間.波長在0.77微米以上到1000微米左右的電磁波稱為“紅外線”.在0.39微米以下到0.04微米左右的稱“紫外線”.紅外線和紫外線不能引起視覺,但可以用光學儀器或攝影方法去量度和探測這種發光物體的存在.所以在光學中光的概念也可以延伸到紅外線和紫外線領域,甚至X射線均被認為是光,而可見光的光譜只是電磁光譜中的一部分. 光具有波粒二象性,即既可把光看作是一種頻率很高的電磁波,也可把光看成是一個粒子,即光量子,簡稱光子. 光速取代了保存在巴黎國際計量局的鉑制米原器被選作定義“米”的標準,并且約定光速嚴格等于299,792,458米/秒,此數值與當時的米的定義和秒的定義一致.后來,隨著實驗精度的不斷提高,光速的數值有所改變,米被定義為1/299,792,458秒內光通過的路程,光速用“c”來表示. 光是地球生命的來源之一.光是人類生活的依據.光是人類認識外部世界的工具.光是信息的理想載體或傳播媒質. 據統計,人類感官收到外部世界的總信息中,至少90％以上通過眼睛…… 當一束光投射到物體上時,會發生反射、折射、干涉以及衍射等現象. 光線在均勻同等介質中沿直線傳播. 光波,包括紅外線,它們的波長比微波更短,頻率更高,因此,從電通信中的微波通信向光通信方向發展,是一種自然的也是一種必然的趨勢. 普通光：一般情況下,光由許多光子組成,在熒光（普通的太陽光、燈光、燭光等）中,光子與光子之間,毫無關聯,即波長不一樣、相位不一樣,偏振方向不一樣、傳播方向不一樣,就象是一支無組織、無紀律的光子部隊,各光子都是散兵游勇,不能做到行動一致. 光反射時,反射角等于入射角,在同一平面,位于法線兩邊,且光路可逆行. 光線從一種介質斜射入另一種介質中,會產生折射.如果射入的介質密度大于原本星光光線所在介質密度,則折射角小于入射角.反之,若大于,則折射角大于入射角.但入射角為0,則無論如何,折射角為零,不產生折射.但光折射還在同種不均勻介質中產生,理論上可以從一個方向射入不產生折射,但因為分不清界線且一般分好幾個層次又不是平面,故無論如何看都會產生折射.如從在岸上看平靜的湖水的底部屬于第一種折射,但看見海市蜃樓屬于第二種折射.凸透鏡凹透鏡這兩種常見鏡片所產生效果就是因為第一種折射. 激光——光學的新天地 激光光束中,所有光子都是相互關聯的,即它們的頻率（或波長）一致、相位一致、偏振方向一致、傳播方向一致.激光就好像是一支紀律嚴明的光子部隊,行動一致,因而有著極強的戰斗力.這就是為什么許多事情激光能做,而陽光、燈光、燭光不能做的主要原因. 光的種類 光源可以分為三種. 第一種是熱效應產生的光,太陽光就是很好的例子,此外蠟燭等物品也都一樣,此類光隨著溫度的變化會改變顏色. 第二種是原子發光,熒光燈燈管內壁涂抹的熒光物質被電磁波能量激發而產生光,此外霓虹燈的原理也是一樣.原子發光具有獨自的基本色彩. 第三種是synchrotron發光,同時攜帶有強大的能量,原子爐發的光就是這種,但是我們在日常生活中幾乎沒有接觸到這種光的機會. 光的色散 復色光分解為單色光的現象叫光的色散．牛頓在1666年最先利用三棱鏡觀察到光的色散,把白光分解為彩色光帶(光譜).色散現象說明光在媒質中的速度(或折射率n=c/v)隨光的頻率而變.光的色散可以用三棱鏡,衍射光柵,干涉儀等來實現. 白光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等各種色光組成的叫做復色光.紅、橙、黃、綠等色光叫做單色光. 色散：復色光分解為單色光而形成光譜的現象叫做光的色散.色散可以利用棱鏡或光柵等作為“色散系統”的儀器來實現.復色光進入棱鏡后,由于它對各種頻率的光具有不同折射率,各種色光的傳播方向有不同程度的偏折,因而在離開棱鏡時就各自分散,形成光譜. dispersion of light 介質折射率隨光波頻率或真空中的波長而變的現象.當復色光在介質界面上折射時,介質對不同波長的光有不同的折射率,各色光因折射角不同而彼此分離.1672年,牛頓利用三棱鏡將太陽光分解成彩色光帶,這是人們首次作的色散實驗.通常用介質的折射率n或色散率dn／dλ與波長λ的關系來描述色散規律.任何介質的色散均可分正常色散和反常色散兩種. 復色光分解為單色光而形成光譜的現象．讓一束白光射到玻璃棱鏡上,光線經過棱鏡折射以后就在另一側面的白紙屏上形成一條彩色的光帶,其顏色的排列是靠近棱鏡頂角端是紅色,靠近底邊的一端是紫色,中間依次是橙黃綠藍靛,這樣的光帶叫光譜．光譜中每一種色光不能再分解出其他色光,稱它為單色光．由單色光混合而成的光叫復色光．自然界中的太陽光、白熾電燈和日光燈發出的光都是復色光．在光照到物體上時,一部分光被物體反射,一部分光被物體吸收.如果物體是透明的,還有一部分透過物體.不同物體,對不同顏色的反射、吸收和透過的情況不同,因此呈現不同的色彩.陽光比如一個黃色的光照在一個藍色的物體上,那個物體顯示的是黑色,因為藍色的物體只能反射藍色的光,而不能反射黃色的光,所以把黃色光吸收了,就只能看到黑色了.但如果是白色的話,就反射所有的色. 光的實質：原子核外電子得到能量 躍遷到更高的軌道上 這個軌道不穩定 還要躍遷回來 躍遷回來釋放出的就是一個光子 就是以光的形式向外發出能量 躍遷的能級不同 釋放出來的能量不同 光子的波長就不同 光的顏色就不一樣了 光到底是什么?是一個值得研究,和必需研究的問題.當今物理學院就已經又達到了一個瓶頸,即相對論與量子論的沖突,光的本質是基本微粒還是像聲音一樣的波（若是波又在什么介質中傳播）對未來研究具有指導性作用. 目前比較合理的觀點是光既是一種粒子同時又是一種波,具有波粒二相性,就像水滴和水波的關系.
    [編輯本段][光的應用]
    能源（清潔能源）、電子（電腦、電視、投影儀等）、通信（光纖）、醫療保健（γ光刀、B超儀、光波房[2]、光波發汗房[3]、X光機）等. 光的研究歷史光學和力學一樣,在古希臘時代就受到注意,光的反射定律早在歐幾里得時代已經聞名,但在自然科學與宗教分離開之前,人類對于光的本質的理解幾乎再沒有進步,只是停留在對光的傳播、運用等形式上的理解層面.（ 另,歷史告訴我們,古中國早在戰國初期,墨學創始人墨子便發現了光的反射定律,建立了中國的光學體系.）十七世紀,對這個問題已經開始存在“波動學說”和“粒子學說”兩種聲音：荷蘭物理學家惠更斯在1690年出版的《光論》一書中提出了光的波動說,推導出了光的反射和折射定律,圓滿的解釋了光速在光密介質中減小的原因,同時還解釋了光進入冰洲石時所陽光產生的雙折射現象；而英國物理學家牛頓則堅持光的微粒說,在1704年出版的《光學》一書中他提出,發光物體發射出以直線運動的微粒子,微粒子流沖擊視網膜就引起視覺,這也能解釋光的折射與反射,甚至經過修改也能解釋格里馬爾迪發現的“衍射”現象.十九世紀,英國物理學家麥克斯韋引入位移電流的概念,建立了是電磁學的基本方程,創立了光的電磁學說,通過證明電微波在真空中傳播的速度等于光在真空中傳播的速度,從而推導出光和電磁波在本質上是相同的,即光是一定波長的電磁波. 二十世紀,量子理論和相對論相繼建立,物理學由經典物理進入了現代物理學.1905年美國物理學家愛因斯坦提出了著名的光電效應,認為紫外線在照射物體表面時,會將能量傳給表面電子,使之擺脫原子核的束縛,從表面釋放出來,因此愛因斯坦將光解釋成為一種能量的集合——光子.1925年,法國物理學家德布羅意又提出所有物質都具有波粒二象性的理論,即認為所有的物體都既是波又是粒子,隨后德國著名物理學家普朗克等數位科學家建立了量子物理學說,將人類對物質屬性的理解完全展拓了.綜上所述,光的本質應該認為是“光子”,它具有波粒二相性.但這里的波的含義并不是如聲波、水波那樣的機械波,而是一種統計意義上的波,也就是說大量光子的行為所體現的波的性質.同時光具有動態質量,根據愛因斯坦質能方程可算出其質量.
    [編輯本段][光的辭典解釋和釋義]
    【guāng】 光 light；ray；honor；merely；naked；scenery；smooth； 光guāng 〈名〉 (1) (會意.甲骨文字形,“從火,在人上”.本義:光芒,光亮) (2) 同本義 [light;ray] 光,明也.――《說文》 光,晃也,晃晃然也.亦言廣也,所照廣遠也.――《釋名·釋天》 與日月兮齊光.――《楚辭·九歌·云中君》 能游冥冥者與日月同光.――《淮南子·俶真》 日月淑清而揚光.――《淮南子·本經》 國之光.――《易·觀》 夜未央,庭燎之光.――《詩·小雅·庭燎》 推此志也,雖與日月爭光可也.――《史記·屈原列傳》 光遠而自他有耀者也.――《左傳·莊公二十二年》 光明之耀也.――《國語·晉語》 容光必照焉.――《孟子》 山有小口,仿佛若有光.――晉·陶淵明《桃花源記》 有紅光一縷起土橋,直射城西.――清·邵長蘅《閻典史傳》 (3) 又如:陽光;燈光;反光(反射的光線);色光(帶顏色的光);晨光(清晨的太陽光);曙光(清晨的日光);光晃(光芒閃爍) (4)激光 色澤;光彩 [color and luster] 妾有繡腰襦,葳蕤自生光.――《玉臺新詠·古詩為焦仲卿妻作》 蛾臉不舒,中袖無光.――唐·李朝威《柳毅傳》 (5) 又如:絲光;油光(光亮潤澤);光色(光彩色澤);砑光 (6) 榮耀;昭著 [honor;glory] 邦家之光.――《詩·齊風·南山有臺》 連我臉色都無光了.――《儒林外史》 士之處世,而望名譽之光,道德之行,難已.――唐·韓愈《原毀》 (7) 又如:為國爭光;沾光;光寵(光榮;增光);光國(為國爭光);光天(光輝達于天下);光隆(光輝隆盛);光爛(光輝明亮);光晶(光輝);光赫(光輝顯赫) (8) 光陰,時光 [time] 始屏憂以愉思,樂茲情于寸光.――南朝宋·鮑照《觀漏賦》 (9) 又如:寸光(短暫的光陰);光陰荏苒(時光一天一天地逝去.荏苒:[時間]漸漸過去);光景如梭(光陰如梭.形容時間過得很快);光陰拈指(陽光在彈指間逝去.形容時間過得很快) (10) 景色 [scenery] 上下天光,一碧萬頃.――宋·范仲淹《岳陽樓記》 (11) 又如:風光;山光 (12) 恩慧;好處 [favor].如:叨光;沾光;借光 (13) 特指日、月、星辰等天體 [sun,moon,star].如:光岳(天地.光:星辰.岳:河山) (14) 稱人來訪的敬詞 [grace the occasion with sb.'s presence] 四位老先生,今日光顧小園,老夫有何德能?――明·桑紹良《獨樂園司馬入桐》 光 guāng (1) 光明,明亮 [bright] 寶劍直千金,被服光且鮮.――三國蜀·曹植《名都篇》 (2) 又如:光凈(明亮潔凈);光朗朗(光亮);光眼(大而有神的眼);光燈(明亮的燈火);光潤(光亮潤澤) (3) 光 guāng ㄍㄨㄤˉ (1) 太陽、火、電等放射出來耀人眼睛,使人感到明亮,能看見物體的那種東西：陽～.月～.火～.～華（明亮的光輝）. (2) 榮譽：～臨（敬辭,意含賓客來臨給主人帶來光彩）.～顧.～復. (3) 使顯赫：～大.～宗耀祖. (4) 景物：春～明媚. (5) 光滑：～滑.～潔.～澤. (6) 完了,一點不剩：殺～燒～.吃～用～. (7) 露著：～膀子. (8) 單,只：～剩下一口氣. (9) 姓. 鄭碼：KOGR,U：5149,GBK：B9E2 筆畫數：6,部首：兒,筆順編號：243135 light；ray；honor；merely；naked；scenery；smooth； 光 ①明亮.《素問·移精變氣》：“余欲臨病人,觀死生,決嫌疑,欲知其要,如日月之光.” ②顯露,揭示.《素問·王冰序》：“君臣請問,礼儀乖失者,考校尊卑,增益已光其意.” ③光大.《靈樞·根結》：“調陰與陽,精氣乃光.” 光是現在的藝術者所追求了解的物質,沒有光就沒有眼睛看見的物體.所以光在藝術的參與是很重要的一部分.
    [編輯本段][超光速]
    超光速(faster-than-light, FTL或稱superluminality)會成為一個討論題目,源自于相對論中對于局域物體不可超過真空中光速c的推論限制,光速成為許多場合下速率的上限值.在此之前的牛頓力學并未對超光速的速度作出限制.而在相對論中,運動速度和物體的其它性質,如質量甚至它所在參考系的時間流逝等,密切相關,速度低于（真空中）光速的物體如果要加速達到光速,其質量會增長到無窮大因而需要無窮大的能量,而且它所感受到的時間流逝甚至會停止（如果超過光速則會出現“時間倒流”）,所以理論上來說達到或超過光速是不可能的（至于光子,那是因為它們永遠處于光速,而不是從低于光速增加到光速）.但也因此使得物理學家（以及普通大眾）對于一些“看似”超光速的物理現象特別感興趣. 經現在研究表明已有超光速速度——某些恒星爆炸拋射碎片,其碎片運動速度已超過光速,因此速度不固定有快有慢 學術界仍稱光速為最快速度. 物體要到光速需要無限能量,而在平行空間下無法超光速. 現已有科學家提出設想：將物體前方的空間壓縮,將物體后方的空間擴大來超過光速.只是需要巨大的能量,現有科技也無法做到.
    望采納
    匿名用戶 | 2017-05-19 12:06

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