用手电朝天上照射一秒再关了,手电光去哪了,是继续传播吗?为什么?

匆匆过客59157110499


在夜晚的时候,打开手电筒朝向天空射出一道光芒,一秒后关闭手电筒,那束光去哪里了?是继续传播呢?还是在关手电筒的那一刹那就消失了?

这个问题的答案是前者,即便一秒后你关闭了手电筒,光芒依旧会沿着既有的路径传播下去,直到能量被吸收完,以另一种形式存在,此时可以认为光芒消失了。

我们知道,光既是波也是粒子流,其本质是电子从高能级向低能级跃迁使其趋于稳定状态,这个过程中会以波的形式向外界释放能量,也就是光了,我们所见到的绝大多数的光线其产生的缘由都是如此,手电筒的光芒也不例外。

但是,我们地球有大气层,手电筒发射的光线肯定会被散射掉,损失大量的能量,如果是在阴天,手电筒发出的光芒不会冲出地球大气层,会在大气层内部被各种物质吸收、散射掉,转化为另一种能量存在于物质之中,即能量不会凭空消失。

如果是晴天或是晴朗无云的夜晚,手电筒发出的光芒是可能会有部分冲出地球大气层的,那部分冲出去的光,会以光速向着宇宙空间中前进,在前进的过程中,同样也会遇到一些星际物质、尘埃或大的天体,这些都会给光子的继续前进带来阻碍,终归是会被吸收掉的,可能会有极少一部分的光子,它们很幸运没有被吸收掉,但终归还是会淹没在宇宙的背景辐射中。

之所以会产生类似题目这样的疑问,原因很简单,因为关闭手电筒之后,我们就看不到那束光了,所以我们才会以为那束光消失了。其实情况是这样的:我们的肉眼之所以看到景象,是因为光线进入了眼球中,手电筒射出的光芒由于被空气中的尘埃粒子散射,部分的光进入到了眼球里,所以我们才可以看到那道光柱,当关闭手电筒之后,之前照射出去的光芒早已奔向了远方,你看不到了,误以为它消失了。

讲个有趣的例子,如果你在太空中向着前方打开手电筒,你是看不到光的,你根本无法分辨手电筒是否被打开了,除非你将手电筒对着你自己,这样才可以看到,这是为什么呢?因为太空中是真空环境,没有足够的粒子来散射手电筒的光芒,所以光会一直向前进,不会进入到你的眼睛里,因此你看不到手电筒发出去的光,手电筒对着你的脸才可以看到光。


科学船坞


在夜晚,如果用手电筒对着天空照射,我们可以看到一束光飞向远方。如果手电筒只打开了一秒时间就关掉,那么,光去哪里了呢?光消失了,还是继续传播呢?

事实上,手电筒发出的光并没有消失,而是以每秒将近30万公里的光速不断前进。我们看不见不代表就不存在,那些朝着宇宙方向传播的光不会再进入到我们的眼睛中,所以我们是看不见的。

手电筒产生的光子可以穿过地球大气层,进入宇宙中。宇宙空间十分空旷,这些光子能在空间中不断自由传播,直至遇到其他物体被吸收。如果光子没有被吸收掉,它们在宇宙中永远也不会消失。

由于光在1年的时间里会前进1光年的距离,太阳系半径为1光年,所以只要1年的时间,这些光子就会飞出太阳系。数万年之后,光子会飞出银河系。再经过漫长的时间,光子将会去往更加遥远和广阔的星系际空间,到达其他遥远的河外星系。除非这些光子进入黑洞之中,在黑洞极端弯曲的空间中无法逃脱出来,否则没有任何天体的引力能够束缚住光子。

光是电磁波,本质上是交互变换的电磁场。光在真空中传播不需要能量来维持,它们始终会保持光速,因为光子没有静止质量,不会与希格斯场发生相互作用,所以速度不会从光速降下来。

正因为如此,我们在地球上可以接收到来自于138亿年前的光子——宇宙微波背景辐射,它们是宇宙中第一批能够自由传播的光子,产生于宇宙大爆炸之后38万年。只是这些光子无法通过肉眼看到,因为空间结构在不断膨胀,导致光子在空间中传播时,波长变得越来越长,现在已经变为只能通过射电望远镜进行探测的微波。这些光子不会从宇宙中彻底消失掉,只是会随着宇宙持续膨胀,波长变得更长,能量变得更低。

另一方面,当手电筒的光照射到天空时,我们可以看到一条明亮的光柱。这是因为光在空气中传播时,会被漂浮在大气中的尘埃朝着四面八方散射。其中有些光会被散射到地面,当这些光进入我们的眼睛中,我们就能看到光柱。还有一些光会一直朝着宇宙传播,永远不复返。

如果宇航员在太空中打开手电筒,他们将看不到光柱。因为太空差不多是真空环境,光子会沿着直线传播,不会被散射到宇航员的眼睛中。因此,只要太空中或者月球上的宇航员朝着看不到太阳的方向望去,不需要完全背对着太阳,也会看到满天的星星,那些星光不会被淹没在太阳光中。


火星一号


用手电朝天上照射一秒再关了,手电光去哪了,是继续传播吗?为什么?

很多朋友肯定已经知道答案了,因为100%可能会认为它将继续传播,并且未来将一直传播到宇宙的尽头!但种花家要告诉你的是,即使你在地球诞生的时候向天空打开手电,到现在为止它也传出不过45亿光年,不过宇宙大小的二十分之一而已,而且它将永远都传不到宇宙的尽头!

光源关闭了,光子会继续传播吗?

大部分光子都是核外电子受激跃迁到高能级,然后跌落时候释放出光子,电子则回到原来的能级,而释放的光子则将会脱离电子一去不复返!

光子的能量不会衰减,因此从宇宙的另一头传过来的光子能量是一样的,但有一点要注意的是很多朋友都不理解,既然光子能量不会衰减,为什么它们经过引力场时会红移,根据普朗克量子的能量公式:

E=HV

频率下降,那么能量也下降,根据能量守恒定律,这光子还是原来的光子,那么能量哪里去了呢?其实这容易理解,因为这部分能量用力引力场梯度空间了,假如这个引力场足够大,比如不小心误闯黑洞的视界,那么它的这点能量将再也无法克服,所以就掉进去啦!

当然另一个会引起红移的的是光源的远离,反之接近则会引起蓝移,这是因为空间距离的所缩短给了光子增加了能量,使得它的频率增加,根据能量子计算公式,光子的能量增加了!

所以理论上光子的能量是不会衰减的,但它有可能消耗在引力或者空间距离增加上,当然更有可能被其路途上的尘埃所吸收!吸收光子之后,电子会跃迁轨道,并且释放出电磁波,也许这次吸收的能量不够,它再也无法辐射可见光,只能辐射红外波段的辐射,如果光子很多,那么我们就感觉到这个物体被晒热了!

太阳光晒到我们人体上感觉暖洋洋就是这个道理,所以当没有东西或者引力场阻挡它时,它将一直传播,一直到它撞击在某个电子上,然后将能量输送给它!

从这一点上来理解,太阳内核的的光子就是这样慢慢一步步爬出来的,因为内核物质密度极高,因此一个光子不出一微米米就会撞到另一个带电粒子,继而发生一次能量转移,而且带电粒子辐射的光子则是随机的,因此一个光子需要几十万年才能从太阳内核爬到辐射层,然后再用十几个小时爬到表面,在经过8分多钟到达地球!

光的速度是30万千米,这是谁测量的?

人类测量光速的历史是很有趣的,因为现代人都知道,光速极高,所以当年那些方法先得尤为可爱,特别是这些可爱的方法将那些大科学家困扰时!

1629年,荷兰科学家撒·贝克曼曾用1.6千米以外的一面镜子观察反射回的大炮闪光。

1638年,意大利科学家伽利略用相隔数千米的灯笼打开和关闭来测定光速

两位都是大佬,但可惜光速实在太快,经过这点距离不过11微秒,眼睛眨一眨都比这个慢多了,所以这是可能完成的任务!不过继续发展,方法就靠谱多了!

1676年,天文学家奥勒·罗默木卫一绕木星的公转周期在地球靠近木星的时候,比地球远离木星时更短,推测出光速是有限的,他计算出光速大约是22万千米/秒,尽管这个速度和现代光速相差26%,但各位要知道这大约是清康熙十五年!所以各位将就一下吧

牛顿也计算过光速,并且得出各种颜色的光速度一致的结论!1729年布拉德发现了光行差,从而计算出光速,他取得的数据已经比较准确。

阿曼德·斐索和傅科合作,在1862年取得了比较准确的光速,他们测得的速度大约是29.8万千米/秒,这个速度已经和现代光速相差无几,他们所用的设备也被称为斐索-傅科仪,也就是各位熟悉的齿轮法测光速!

十九世纪六十年代,麦克斯韦用他的方程组推导出电磁波速度和光速相等,因此他认为光是一种电磁波!

1887年迈克尔逊莫雷实验证明光速不变。

1972年美国科罗拉多州波德的国家标准技术研究所利用激光干涉法测定光速,得出光速为:

c = 299792456.2±1.1 m/s

够精确不,为什么会有小数点?不是整数?其实是我们对米定义的问题,1983年的国际计量大会上将铯133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间定义为秒,而将米定义为:1⁄299792458秒内光在真空中所走的距离!所以光速被固定到了:

299792458米/秒

这就是人类认识光速的历史

光为什么到不了宇宙的尽头?

光的速度那么高,怎么可能有光到不了的区域嘛,但其实光速在宇宙中速度并不高,从太阳的那天开始算起,光也不过走了1/20的宇宙距离,因为可观测宇宙达到了930亿光年,45亿年只能走45亿光年的距离!那么假以时日总会走到的吧,其实没机会啦,我们来简单算下便知!

1000亿光年范围

2013年欧洲普朗克卫星测得最精确的哈勃常数为67.15千米/秒·百万秒差距!它是宇宙膨胀速度大小的衡量标准,以此计算,宇宙大约会在145.6147552亿光年外膨胀速度超过光速。

这是一个难以理解的问题,越过宇宙大爆炸的微波背景辐射,大概是461亿光年,最还有8亿光年需要中微子或者引力波才能坍缩到的区域,将会直达大爆炸发生的那一刻!但现代宇宙测定是平坦且无限的,而可观测宇宙只告诉我们我们只能观测到那么大,在可观测宇宙外面,还有无比广袤的未知,所以我们测算出来的145.6147552亿光年外将会在930亿光年以外!

那里有什么我们不知道,但光永远都追不上!


星辰大海路上的种花家


用手电筒朝天上照一秒钟马上关掉,手电光去哪儿了?手电筒打开,光子诞生,没有任何加速过程,速度已是30万公里/秒,一眨眼就出了你的视线范围,到遥远的宇宙中流浪去了。如果你对着月球照的话,嫦娥可能已看到你发来的信号了。

其实这并不是因为光凭空消失了,光怎么可能凭空消失呢?当打开手电的时候,光就以很快的速度传播了遥远的地方,但是手电一直开着,况且我们也看不到很远的地方,所以我们感觉不到它的传播。同样的,当关闭的一瞬间,最后的一丝光线就迅速跑到了很远的地方,跑到肉眼看不见的地方,就会产生消失了的错觉。光速是宇宙间最快的速度,每秒钟可以传播30万公里,光一秒钟可以绕地球七周。这么快的速度对于人来说完全感觉不到其传播,关闭手电的一瞬间光就迅速地跑到了很远的地方。

显然, 手电光依然还存在,它以光速向地球外界运动,下一秒它超出了地月系统,过了几分钟它经过了火星的轨道进入了小行星带中,然而此时的它已经“奄奄一息”了,为什么呢?因为在沿途中,许多物质都把它吸收了。最终,它将完全的被物质吸收掉,以另一种方式存在于宇宙中。没想到吧,一团不起眼的手电筒光芒,你那么的不经意间的打开开关,那束光芒却要承受着永恒的“孤独”。

所以从这个角度来说,手电筒发出的光,永远都存在,手电筒发射出去的光子,会被物质不停吸收,释放,吸收,释放,这个过程就是无限循环的,但从某种角度来说,这些重新释放出来的光子,已经不是最开始,手电筒照射出去的光子了,所以我们手电筒发射出去的光,或许可以说是消失了....


单手开法拉利的9527


夜晚的时候用手电筒向天空中照射一秒钟之后迅速关上,手电光去哪了?会继续传播吗?答案当然是会的,虽然手电筒关闭我们看不到光了,但它并不是消失,而是继续向前以光速运动,理论上如果不被吸收,光子会一直运动下去。一秒钟已经飞到30万公里之外了,马上就到达月球了,一年后就会飞出太阳系了。

光是一种电磁波,真空中光速不变恒为30万公里每秒,它们的传播方式是震荡的磁场产生震荡的电场,就这样交替的向远处传播,当光线被发射出来后,就跟光源的状态没有关系了,光源是运动还是静止,或者像本问题中所说的直接关闭了,在此之前发射出去的光线依然继续传播不受影响。


我们距离太阳大约是1.5亿公里,太阳内核处时刻不停发生着剧烈的核聚变,每秒钟都有大约6亿吨氢核发生聚变,生成5.95亿吨的氦核,在这个过程中会损失500万吨的质量,这些质量会按照爱因斯坦质能方程转化为能量,以光的形式向外传播。

地球上每时每刻都在接收着太阳的辐射能,光从太阳表面到达地球大约是8分钟20秒的时间,如果此时此刻太阳突然消失了,光的源头没有了,那么在地球上依然可以继续享受大约八分半钟的光照,在八分半钟之后光照消失地球脱离原有的轨道。


因此说光并不会随随变变的消失,除非有物质的存在,以辐射的方式进行了能量的传递。那么有一些小伙伴心里可能还有疑虑,在一个密闭的空间中,光射不出去,那么关灯之后,会瞬间陷入黑暗。光主要是被墙壁和地面所吸收,之所以是瞬间完成,还是因为光速太快了,光一秒钟都可以绕地球七圈半,何况在地球上的小屋子中,眨眼间光已经来回反射数百万次了,我们根本反应不过来的。

向天空中照射的光,它们会一种传播下去,太空中几乎没有空气接近于绝对真空,理论上就会一直传播。很多人都听说过宇宙背景微波辐射,它们又被称为宇宙大爆炸38万年后的一缕光,是人类目前知道的最古老的“光”,它们的寿命已经超过了一百多亿年。因此说手电筒关闭后光会一直向外传播,理论上可以永远的传播下去。




科学黑洞


不知道你们有没有过这样的疑惑:用手电朝天空照射一秒后关闭,手电发出来的光去哪儿了?是消失了?被吸进黑洞了?还是继续传播下去,只是我们看不见而已。

科学家给出了我们合理的解释:用手电朝天空照射一秒再关闭,手电发出来的光会继续传播下去,除非它遇到物质发生碰撞而被吸收,否则它将永远以光速继续传播下去。

那小伙伴们又有疑惑了:为什么手电打开的时候我们就能看到光束,而关掉之后却看不见了呢?这就好比我们平时在自己房间打开灯之后能照亮整个房间,但关掉灯整个房间也就立即暗了。

我们在生活中用手电发出来的光,是因为受空气中粒子的散射,然后把光散射出去,其中有些光进入人的眼睛,我们也就能看见光。手电关闭后,传播的光并不会受光源状态的影响,所以即使手电关闭了,但它没有与其他物质相互碰撞而被吸收,它将继续以光速(每秒钟30万千米)。但在真空中,光不会受到散射,光就不会进入人的眼睛,我们也就看不见光。

我们平时在自己的房间里,打开灯,灯发出的光束受到空气中粒子的散射,使得光照亮房间的每个角落,当我们关闭电灯时,电灯发出的光继续传播,但被墙壁吸收,且光速是每秒钟传播30万千米,所以每当我们关闭电灯时,房间会立即陷入黑暗。

所以,如果我们用手电朝天空照射一秒后再关掉,手电发出的光不会消失,也不会被吸进黑洞,除非遇到其它物质相互碰撞而被吸收,否则它将永远以光速继续向外太空传播出去。


科学驿站


手电照射天空,光子就如同射出去的子弹,飞出去 ,有的子弹因为折射改变了路径,有的子弹没有受到阻碍和干扰,一往无前,有的碰到了灰尘散射到四面。

太阳就像是一个手电,从太阳发出的光,发射出来,经过了一亿五千万公里的漫长旅途,在8分13秒之后到达地球,进入我们的眼睛,被我们看到。


一盆铜锣烧


会学知识不稀奇,用好用对才是真才实学。

按问题的思路走就容易被误导,问题的提出往往都是理论性非实际和现实的,不过是用真实的场景在说而已,因而更容易被引入歧途得出错误结论。

从最基本的审题开始,手电筒是什么?用来发光的;发的什么光?当然是可见光;怎么可见的?物体反射而来。

在问的是什么?发射了一秒的光,光本身是能量,在用手电筒这个仪器由储存的电能转化而来,按特定的频率先聚焦再反射后定向传播。

这点光能去哪儿呢?基本上在空中折射反射就“消失”了吧。

说在继续传播不会有错,只是各奔东西化整为零了。我们眼睛👀能看到的光是需要有一定的能量,处于特定的波长范围,还要有足够的分辨率。换句话说,看不见,不等于没有;搞不懂,不等于没道理;摸不到更不等于不存在。

当然,为什么问起来是最容易的,加问号“?”就结束了。回答好,就要做很多功课或需要不少功力,大家如果觉得基本恰如其分也没有文不对题,就不要吝惜点赞分享,以资鼓励答出更多更好的👌问题。

物理题还算好,一般只要按部就班依题目样说的,一路“画葫芦”,基本八九不离十能做对。不要离开题目胡思乱想即可,大家从自己做错的题目里想想,本作者说的有道理吗?


高效率大概率小成本


用手电筒朝天上照射一秒再关了,手电光去哪了,是继续传播吗?

当然是继续传播了,假如你可以乘坐一个可以达到光速的飞行器与光线平行着运动,那么你完全可以看到这条光线。光的速度是30万公里每秒,所以,把手电筒开一秒再关上,理论上发出的光线长度就是30万公里,你只要在这30万公里长的光线区间里,就可以在飞行器里一直陪伴着这条光线。不过,要记住,这只是理论上的推测。


而实际上,手电筒发出的光,衰减是很快的,主要原因就在于光线被吸收了。

只有在绝对真空里才可以不受任何阻挡以光速前进,而即使是宇宙的深空地带,也达不到绝对真空的程度,尽管它们的“真空程度”比我们人类目前制造出来的”真空”要强上亿倍,但还是会有非常稀薄的微观粒子的,它们对光线都具有吸收、反射和散射光线的作用,从而降低光的速度,同时也降低光的强度,在非常遥远距离尺度下光线会被慢慢消耗殆尽。


这是在宇宙深空的情况,我们在地面打开手电筒,其在大气层中的消耗会更快,因为大气层中的气体、尘埃、云层等等,能够吸收、反射和散射光线的物质多得太多太多,所以,以手电筒的功率发出的光线,其能量密度本来就不大,另外,手电筒发出的光不但很弱,而且很散,不像太阳一样以平行光照射,而是随着距离增加快速扩散。所以,一般灯珠只能照射200米,CREE灯珠可以最远照到500米。

这也就是说,无论你在地球上打开手电筒多长时间,它都只能最远照射到500米远的地方,500米的长度光所运行的时间,就是题主关闭手电筒后最后发出光子继续传播时间,大家可以计算下,这个时间非常非常短暂。



优美生态环境保卫者


夜晚用手电筒往天上照一秒钟就关闭了,那么手电筒的光随机消失了,不会外传,比方说你泼地上一桶水,水能流多远,泼两桶水能流多远,然后不泼水了,水也不流了,这就是功率,意思你后面不给它使功,它就不干活了。如果手电筒照一秒关闭,光继续外传,宇宙中那么多太阳,都向手电筒那样关闭了,还在继续外传,那么宇宙中就没有白天黑夜之分了,那就是彻夜通明。


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