(太陽光與燭光)對於光源發光的原理兩者是否有差異,都是因為燃燒么?燃燒與量子物理有什麼關係?
我學的是文科,曾經很認真地問了很多個學理科的同學(還是成績很好的同學)光的實質是什麼?沒有一個人能簡單聽得懂地回答我,不知道回答的也很多,一直想知道,就是問不著人。知乎上有否物理好的人能告訴我呢?
本來看到之前幾個回答挺好的,但是看到最後一個小晨的回答,覺得還是應該說兩句。
光的波粒二象性是在很多年以前就已經被很多物理實驗所反覆證明的理論,而並不是在解決不了問題的情況下提出的。證明光是波的實驗里最著名的是楊式雙縫實驗,光產生了只有波才有的衍射;證明光是粒子(光子)的實驗里最為人們所知的是光電效應,而愛因斯坦也憑藉對光電效應的解釋獲得了諾貝爾物理學獎(跟大部分人以為的不一樣,他從來沒有因為相對論獲獎)。事實上,在這些實驗之後有更多的實驗證明波粒二象性是我們宇宙廣泛存在現象,每一個基本粒子在本質上也都是波,都具有波粒二象性。
我不知道小晨是在什麼基礎上出發說「世界上沒有一個人真正理解量子力學」以及「量子力學裡本身也有很多東西講不清」。但事實是,世界上每一個大學的物理系都會教授量子力學和電磁學(後者會講光的本質),每一個物理系的本科生也都被要求掌握並理解量子力學和電磁學。量子力學很難,這點毫無疑問,我相信也有很多物理系的學生(應該是大多數)並不真正理解量子力學,但每一個走上物理研究之路的人(包括所有的物理教授和大部分的物理系博士生)都對量子力學有一定的了解。
量子力學的誕生已經超過一個世紀,電磁學的發展也已經有了一百多年,在20世紀初期的時候人們卻是對量子力學的正確與否,以及量子力學數學公式背後真正的物理含義有過很長時間的疑惑和爭論,但那都是半個多世紀以前的事了。量子力學的正確在過去的幾十年里被各種實驗無數次證明。實際上,整個半導體時代、互聯網時代都是建立在我們對量子力學深刻認識的基礎上的。沒有量子力學,就沒有電腦、手機、網路等等這些跟我們生活息息相關的東西。
回到最一開始的問題,太陽的光和燭光的本質是一樣的,它們都是電磁波(電磁波是電場和磁場的震動),也都是由一個個獨立的光子組成的(是連續的波也是單獨光子的集合,這就是波粒二象性)。它們的不同在於能量的分布。太陽光是物理里的白光,也就是說它包含所有的波段(從伽馬到可見光到無線電),而燭光的能量主要集中在可見光波段,以及少量的紅外線等等(幾乎沒有任何高能波段的波,譬如X射線或伽馬射線)。最簡單的一個不同是,如果拿一個三稜鏡分解陽光,我們能看到完整的彩虹,而用三稜鏡分解燭光,情況會完全不同。取決於燭火燃燒的物質(燭芯和燭蠟的成分),燭火的顏色(能量的分布)也會不一樣。(太陽光與燭光)對於光源發光的原理兩者是否有差異,都是因為燃燒么?燃燒與量子物理有什麼關係?修改
我學的是文科,曾經很認真地問了很多個學理科的同學(還是成績很好的同學)光的實質是什麼?沒有一個人能簡單聽得懂地回答我,不知道回答的也很多,一直想知道,就是問不著人。知乎上有否物理好的人能告訴我呢?修改
我想首先問一下樓主,你到底問的是 光源發光的原理的差異? 太陽和蠟燭發光是否都是因為燃燒? 燒與量子物理有什麼關係? 光的實質是什麼?
你到底想問哪個問題?我可以幫你解答
光源發光的原理的差異? 太陽和蠟燭發光是否都是因為燃燒? 燒與量子物理有什麼關係?
但是不能解答
光的實質是什麼?
但是我在繼續回答前,想請樓主梳理一下你到底在問什麼問題。
太陽光和燭光發光的原因都是黑體輻射,或者說是因為發熱。但是他們發熱的原因不一樣,太陽不是在燒氫氣,太陽是在核聚變。
光是電磁波的一種吧~
你可以把它看成和wifi信號一樣的東西,只不過頻率不同~
上述說法不求科學 但求易懂
我來給@毛培元 一點補充吧。
首先上結論,太陽光和燭光確實是同一種發光原理。如果用三稜鏡,都看的到彩虹。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
現在常見的發光原理有三種,熱輻射發光,氣體放電發光,固態發光。
熱輻射發光是利用物體發熱而發光,是熱能轉化成光能。太陽光,燭光,火把,白熾燈都是熱輻射發光,發出的光的顏色會隨著溫度的變化而變化。比如火把溫度比較低,大概1700K,所以呈現紅色。而白熾燈會高一點2700K,所以呈現黃色。如果你嘗試調光的白熾燈會發現,亮度調低的時候顏色會變紅,因為溫度降低了。當然太陽早中晚顏色不同更多是跟大氣相關。這種發光的特點是連續光譜,所以如果用三稜鏡,會把不同波段的光分離出來,你會看到彩虹
氣體放電發光是電能轉化成光能,利用電子從激發態會到基態來的共振輻射來發光。熒光燈管,金鹵燈,高壓鈉燈都是這種發光方式。利用電壓擊穿氣體,造成氣體電離,從而發光。中學的化學課應該做過類似的實驗,燃燒不同金屬的時候,火焰顏色也是不同的,不同顏色的煙花也是加了不同的金屬離子。所以這種發光方式會得到幾種主要的光譜波段,並不連續。比如你在高壓鈉燈下面用三稜鏡就得不到彩虹。
固態發光是現在最流行LED燈。他是利用半導體的特點讓PN結的電子和空穴發生偏轉,電子和空穴輻射複合從而發光,也是電能直接轉化成光能的一種形式。
你問的是一個相當大的問題,這個問題的答案在不同的歷史時期會有不同的答案。
1.牛頓認為光是不同顏色構成的顆粒。
2.惠斯通認為光是一種縱波;
3.麥克斯韋貌似給出了板上釘釘的答案:光就是電磁波的一種,電磁波隨著波長的不同分為長波、短波、微波、紅外線、可見光、紫外線....我們認為能看見的光,不過是波長介於紅光~紫光狹窄區域的電磁波而已。4.愛因斯坦又發現光具有粒子性,叫做光子。這涉及到太晦澀的量子力學,就不細說了。
光既是一種波,又是一種粒子。推薦你看一本書《上帝擲骰子嗎?量子物理史話》,對於文科生來說應該也是有趣易懂的。額,在知乎的第一次回答就是這樣了。
這問題下面的回答真是花樣繁多,我都吐槽不過來了,先佔個坑有空答一下…
首先,發光就是輻射。物體的輻射要消耗能量。消耗的能量一般有兩種:物體本身的能量,物體從外界得到的能量。太陽和蠟燭明顯的是這不同的兩種。
由於能量的供給方式不同,所以我們大致可以把發光分為以下四種不同的類型。
1、化學發光。即物質在進行化學反應過程中伴隨的一種光輻射的現象。比如熒光,比如蠟燭
2、光致發光。物體依賴外界光源進行照射,從而獲得能量,導致發光。這個比較常見了,比如樓梯間的緊急出口。
3、電致發光。通過加在兩個電極間的電壓產生電場,提供持續不斷的電能,導致電子能級的躍進,複合而導致物體發光。比如光電二極體、火花放電。
4、熱輻射。物體在一定溫度下不斷發出電磁輻射。太陽為啥能發光,前面幾位都說過了,是因為核聚變,持續加熱,所以能持續輻射。
參考教材 西安電子科技大學出版社 張建奇教授 《紅外物理》
隨著時間的推移,問題中「光的本質」在不斷的變化。
小學學歷,冒昧回答一下。
愛因斯坦的波粒二象試驗證明,光具有粒子與波兩種特性。麥克斯韋用數據表明,光在真空中傳播速度和電磁波一致,所以認為光在真空中以電磁波形式傳播。注意了:光波是光的傳播形式,不是它的本質。很多科學讀物將光波和光混淆了。至於光波是一種電磁波,這是一種歸納式的假設,因為它們非常相似。
我傾向於一種理論,光子作為一種微觀粒子,具有微觀粒子通有特性,就是波粒二象性。而微觀粒子的這種特性與我們尚未搞清楚的量子學說有關。
我也說一點簡單的吧,太陽光和燭光都是光子波動形成的,都是一種電磁波。發光原理蠟燭是燃燒的化學反應,太陽是內部原子核聚變產生
上面的回答很多了,我說句題外話。
姑娘,你想了解一些未知領域的事,這是好事,聽不懂這也沒關係。我一個相關專業的博士,對光的了解也只是一方面,還有很多不清楚的。
但千萬不要以為,有人一個比喻,簡單幾句話,就能讓你了解一個科學領域的本質。這種人,大多自己也沒學透徹,結論基本靠科普讀物加腦補,很有民科的傾向。
我寫這些,是因為看了你在某個答案里的回復,想讓你遠離這種李鬼。
光是一種光波長在380~760nm之間的電磁輻射。回答完畢。產生原因,太陽是因為聚變放出能量表現形式是電磁波,燃燒是黑體輻射,類似鐵紅了,發光
你好,我是學物理的。
簡單地說:
太陽光和燭光本質上都是一樣的。光本質上是電磁波,之所以提出光子(即光具有粒子性),是在解決不了一些問題的情況下沒辦法提出的,本身有問題。包括量子力學裡本身也有很多東西講不清,只是數學上的推導,別人總是說量子很深奧,我敢說世界上沒有一個人真正理解量子力學,只是接受罷了(這個意思是中國科學技術大學物理學院一個返聘教授的意思)。說白了,我們看到的光都是一樣的(不然叫電磁波還是光子,指的是同一個東西,只是解釋的物理現象不同,叫法不同,就像人的小名和大名),但是光和自然界的其他存在之間的作用並不清楚,導致對光的認識還不健全。
推薦閱讀:
※月球脫離地球的引力範圍後會怎樣?
※有沒有實用且有助於初學者的傳統天文曆法書目進階推薦?
※這個「星雲福」是真實存在的嗎,還是用幾張圖片合成的?
※有哪顆星星不太出名卻很有故事的嗎?
※地球擁有月球這樣的大衛星,是很罕見的嗎?