物理學家是怎麼感知到光子的？

01-03

用視神經啊，不然用耳蝸嗎？

先假設，存在，然後驗證，確實存在。有一本書是講的物理髮展史的，其中就有一部分講到這個。

因為能量量子化的思想能夠很好解決一些問題。討論一個物體本身是什麼樣的是沒有意義的。哪種方式解釋起來方便準確些，那種方式就是對的。

首先人們可以看見光線。

於是物理學家們就想知道光線是怎麼產生的。

關於這個近代的物理學家就提出了兩種猜想，一種說光是波，一種說光是粒子，吵了很久。

光子這個概念就是這時候產生的。

但後來有人發現微觀世界的東西不能直觀的去理解，光的特性很奇怪，很多時候光像波，其他的情況下光又像粒子。人們之前從未見過有這種特性的東西，於是使用一門學科來解釋這種特性，那就是量子力學，這時候光子的意思變成了光量子，這就不是直接感知得到的東西了，人們只能通過一些實驗，由實驗的結果推測實驗的過程，從而間接的發現光量子的存在。

所以物理學家感知光子，是用腦子的。

開始大家都不知道光是什麼，或者是沒有具體想光是什麼。然後一些人猜想光其實是一種粒子，起個名字叫光子吧。然後設計實驗，實驗後發現光確實有粒子的特性，於是就感知到了光子。

雖然光不止有粒子性還有波動性

通過光和一些其它已知其行為的物質相互作用，就能發現光的能量量子化，只能取hν的整數倍，即光只能含整數個光子，也就是感知到了光子。

首先你要明白什麼是光子：光量子，簡稱光子，是傳遞電磁相互作用的基本粒子，是一種規範玻色子，在1905年由愛因斯坦提出。光子是電磁輻射的載體，而在量子場論中光子被認為是電磁相互作用的媒介子。光子靜止質量為零。光子以光速運動，並具有能量、動量、質量。（轉至百度百科/手動滑稽/）

根據光具有波粒二象性的特性，你可以簡單的把光子想像為像一串粒子（具有能量、動量、質量）在運動。

先根據假設，然後根據實驗結果得出的。把光進行量子化，分為一分一分的光子，每一份光子的能量為Hυ，這就是我們熟悉的光子。————————（非專業人回答，勿噴啊————）

光子是個概念，具體存不存在還是兩說，但目前沒有能推翻光子的實驗現象，而光子理論也能很好解釋一些實驗現象，僅此而已

先推斷，再立證，最後製造儀器

作為一個萬年文科生的推測，可能是通過一些已知的結論和實驗邏輯推理出來的，類似高等數學中的夾逼定理。

其實吧，即使是一個光子，也是可能被肉眼看到的。

人眼能否看到單個光子_科學探索_科技時代_新浪網

研究人員要求志願者在看到閃光時回答「有」，沒看到閃光時回答「沒有」。光的強度逐漸降低，直至志願者只能猜出答案。他們發現，只要約90個量子進入眼睛，志願者反應的成功率能達到60%。因為只有約10%到達眼睛的光子確實能到達視網膜，這意味著受體需要大約9個光子才能發揮作用。

由於光子也許已經擴散至350個視桿細胞上面，研究人員就能通過統計學總結出這樣的結果：視桿細胞可能會對某個光子做出反應，即便因光子到達眼睛的次數十分罕見，志願者不能看到它們。

你看是吧。

值得一提的是

貝勒、拉姆和另外一位科學家利用體內植於電極的蟾蜍的視桿細胞，直接去展示它們可以對單個光子做出反應。

當然是閃爍體探測器啦！

科學不是靠感知到的，而是靠實驗推斷出來的，愛因斯坦的光電效應證明光存在粒子性，而光子便是這麼得來的。

發現了光電效應，還有光電效應存在遏制電壓截止電流。為了解釋這個問題，科學家（愛因斯坦）提出光是一顆一顆的，能量只與頻率有關的的粒子的模型。後來發現，光於物質作用後會波長變長。得出光有動量，證明了粒子性。

光子只是人們提出的有助於解釋一些現像的粒子。

光子學說是對光現象的一種解釋，體現了光的粒子性。

1905年愛因斯坦發表《關於光的產生和轉化的一個啟發性觀點》，首先提出了光量子假說，解釋了光電效應。

後來包括康普頓散射在內的很多實驗也證明了光子假說的合理性，因此用光子來描述光現象得到了主流科學界的認可和廣泛使用。

所以其實不存在感知光子這種說法。光子是人類描述光的一種理論。如果硬要說是怎麼感知光子（證明光子存在）的話，那麼光電效應和康普頓效應等就足夠說明光子的存在了。

並不是我們看到了光子，就像電磁波一樣，為了解釋某種現象而提出一個基本假設，如果這個假設所預言的所有結果和實驗一致，那麼我們就認為這個假設是正確的，最初能量子是普朗克為了解釋黑體輻射提出來的，愛因斯坦又用光子的概念解釋了光電效應，目前所有的實驗都支持能量子這個假說，所以我們現在認為它是正確的，至於怎麼發現光子，光子不像宏觀物體一樣你看到了才說它存在，我們無法直接證實，但是可以證實由它推出的結論。

光是能量是一種以電磁波形式出現。這是孔徑光柵顯微鏡拍攝的指紋玻片原子視頻，孔徑光柵顯微鏡分辨原子它與隧道掃描顯微鏡探測原子的探針差不多，只不過把探針換成直射的光線來照射樣本表面，這是原理不同，一個「隧穿效應」，另一個「原子光譜效應」。

原子光譜是由原子中的電子在能量變化時所發射或吸收的一系列波長的光所組成的光譜；又分發射光譜和吸收光譜。原子中的電子可處於許多不同的運動狀態，每一狀態都具有一定能量，在一定條件下，分布在各個能級上的原子數是一定的，大多數原子都處於能量最低的狀態，即基態，許多原子可以由能量較低的狀態躍遷到能量較高的狀態，這稱為激發態。當一束白光照射（激發光）在樣本表面時，則物質中的原子將吸收其中某些頻率的光而從低能級躍遷到高能級，樣本表面從基態躍遷到激發態，不斷地激發原子中的電子躍遷，從而發光形成原子光譜，再經過孔徑光柵成像。

原子光譜給出了原子中的能級分布，能級間的躍遷幾率大小的信息，是原子結構的反映，是由結構決定的。光譜與結構之間存在著一一對應的內在聯繫。原子光譜是研究原子結構的重要方法，也可用來進行定性、定量分析。通過觀察樣本表面，原子的電子是空心圓形的波，原子核像實心球。原子中電子就像平靜水面丟個石子，泛起漣漪，原子中的電子就水波紋一樣以小促大向四周做無窮大運動。當高能量激發態可以躍遷到較低能態而發射光子，反之，較低能態可以吸收光子躍遷到較高激發態，發射或吸收光子的各頻率構成發射譜或吸收譜，也促使原子中的電子運動狀態不斷發生變化，周而復始。