03.07 光子飛行的能量哪來的?

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瞭解光子飛行的能量從哪來的,首先得知道光子是怎麼產生的。

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。一個簡單的現象,假如你正在手機上閱讀這篇文章,你看到的文章圖像實質上就是屏幕上的光子飛進了你的眼中。

光子能夠在很多自然過程中產生,例如:在分子、原子或原子核從高能級向低能級躍遷時電荷被加速的過程中會輻射光子,粒子和反粒子湮滅時也會產生光子;在上述的時間反演過程中光子能夠被吸收,即分子、原子或原子核從低能級向高能級躍遷,粒子和反粒子對的產生。

光子容易產生,也容易消滅。手機屏幕產生了光子,飛到你的眼中時它也就被消滅了。

由此,我們知道光子是電子獲得或失去能量時產生的,光子的能量和動量僅與光子的頻率ν有關;或者說僅與波長λ有關。從而得到光子的動量大小為p=h/λ=hv/c。

其中h叫普朗克常數。

那麼就很容易想到,電子獲得的能量或者失去的能量去了哪裡呢?顯然是給了光子。有人說光子是能量的載體,不如說光子就是能量的表現形式。

所以我們可以通俗地說,是電子踢了光子一腳,於是光子便飛奔而去。


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簡單地說,它們從產生它們的電磁相互作用中獲得能量,而光子就是電磁力的載體。

光子不像普通物質,因為它們沒有靜止質量。所以每當我們談論物理或接近光速的運動時,我們必須使用一套全新的規則,即相對論。

用E = MC^2重新排列C =(E / M) ^ sqrt,我們可以推導出,對於質量的增加,當接近C時,能量也會增加。

在C點,一個有質量的物體需要無限的能量,同時它的質量也趨向於無窮,這就是為什麼其他靜止質量大於零的粒子不能達到C,而光子可以違反這一點。

它們的頻率與它們在純真空中以光速(即所有電磁波的速度)傳播的能力有關。這個速度是一個常數C,速度為 299 792 458米/秒。

現在,由於光子沒有靜止質量,因此在哪裡獲得能量後,光子的能量就會等於光速,所以可以達到這個速度C。

現在,如果一個普通的物體在地球上走了很長一段距離(例如,想象一個球沿著長長的走廊滾動),摩擦力最終會使物體減速到停止運動。

光子不會受到同樣的摩擦,因為它們沒有之前所說的質量(不像球)。所以可以到達我們地球。

但光子在從遙遠的恆星到達地球的過程中,也會以其他幾種方式失去能量。

如果光子沿著它的路徑遇到一個原子,這個原子可以吸收它,然後以較低的能量重新發射光子。

光子也可能遇到粒子並被散射,在這個過程中它的能量會被粒子吸收。然而,由於宇宙大部分是廣闊的開放空間,這些事件通常不會阻止恆星的光線到達我們眼睛。

最後,還有一種機制在起作用,它降低了我們從遙遠物體(比如其他星系)接收到的幾乎所有光子的能量——宇宙的膨脹。

你可能聽說過“紅移”這個詞,它描述的是光從較短波長到較長波長的轉變,離開遠離觀察者的物體。

由於宇宙在膨脹,從我們的角度來看,其他星系似乎正在遠離我們。我們從這些星系探測到的光仍然可以到達我們這裡,但這是一種紅移的光。

實際上離開星系時,較長的波長意味著較低的能量光子。光子能量的減少程度取決於遙遠星系離開我們的移動速度。


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答:在回答這個問題前,我們必須先弄明白一件事:光粒子(實際情況應是粒子團,否則我們才能將所接收到的光予以放大其內信息才能得以立體)在運行過程中,是需要能量,還是需要動量,因為這關係到其結果的真實與否。因此,我們必須要弄明白它們的概念,才能予以討論。能量,是指質體在作用的過程中,所依賴的可以讓其繼續該勢態的動力來源。也就是說,這是需要足夠的質體以及相應的輔助動量形式予以維持的。很顯然,這不僅需要有充足的質體作為保障,還必須保證此種輔助動量不能停止。動量,則是指物質或物體在受到外作用時而被迫作運動狀態時所具有或具備的動力作用,抑或是在受到作用後,因需要恢復原狀態的作的反抗作用力。很顯然,動量並不只需要外界的大量質體支持,也照樣能維護現有運動狀態。由此說來,光粒子團(暫且稱為,原因以前已述,故不贅)維持此運動狀態是不需要能量的,但卻需要外界的動量。那麼,其動量來源又來自何方呢?其實,有兩種途徑,一是源動量,也就是說,發出這光的物體(質)依然存在;而是搭載,即在其原動量消逝的一剎那或由於機緣巧合而得以搭乘其它質體動量而續航。


用戶鼉龍123ldy


光子就是暗物質,光子被高能粒子碰撞產生了運動,就具有了能量,光子獲得能量以後就保持慣性運動,直到與另一個光子碰撞的那一刻才改變了運動狀態,與那個光子相互交換運動速度和方向,都一直是這樣碰撞下去,直到碰撞到了電子或原子才與電子或原子交換能量和運動方式,這就是要用到彈性碰撞中的動能守恆和動量守恆來解決問題,根據光子的運動方向和電子的運動方向組成的一個動能守恆方程式和動量守恆方程式計算出碰撞後的運動方向和運動速度,這就是微觀微粒碰撞遵守的碰撞規則,你知道這個原理就行,知道光子的運動軌跡是什麼樣子的,大腦裡就有了清晰的思路,可以考慮微粒在微觀中的行為,那麼我們就可以說光子的運動速度是有初始與電子碰撞後獲得的,然後保持慣性運動,在於光子碰撞時只是相互交換了運動速度和方向罷了,所以說光子在具有了初速度後能夠一直飛行是因為慣性,慣性運動不需要輸入能量維持,


永動機45


我理解的,光?光不應叫子,因為會與粒性實體物質混淆,光是能量是虛體,是一口氣,天上一朵雲,表示不連續的能量體,好比你有多大的力氣,不能叫氣粒,氣個,但可以想象是一段一段的,孫悟空打妖怪,一棍打著石頭一股白煙冒起,妖怪死了,金筐棒也損了點,叫做粒子煙滅(出煙是有物損了能量表為一股煙雲,這一股煙雲叫光,一股,不應叫粒,即不應叫子,子是表示實體物質,

光子(煙)的能量是那裡來的,是電子兩公婆(正負)打架都死了,都化成煙了,能量是電子兩公婆出的力,小朋友點頭認可。


霜葉9975


我們知道家裡用電,是從發電廠通過很長的線路到達家裡,在家裝上電燈💡,在通電的條件下,線路都不發光,就是說有電不等於就有光,只是燈泡才發光,燈泡發出的光是由於燈泡的功能,光必須保持與燈泡的聯繫,光才能被維持,燈泡維持光的距離有限,路燈才用那麼多的燈泡。光不能離開發光物質有效作用距離而獨立存在。光不是物質,是特殊物質在特定條件下的一種功能表現。

光首先能夠在黑夜照亮外面的事物,但光不是一種自然存在物質,是某種物質在特定條件下表現出的功能,閃電只在一瞬間,一過去就沒有了,電燈💡只能在燈絲處通電才能發光,關掉電源就不發光了,手電筒的發光是靠電池🔋,失去電池光就沒有了,手電筒的光只能照亮很近的距離。

即然光是一種不能獨立存在體現,是某種物質的功能,那麼它就不能脫離這物質自己離開,只能在產生光的物質一定範圍內,才能將光的照明效果更好的表現出來。離開這範圍沒有獨立的光存在。


KongZWang


光束中的光子在物體中通過碰撞獲得初速度,爾後在空間中靠慣性保持運動的速度,不消耗能量,也無須補充能量。


光量子宇宙


對於這個問題其實思考了很久,如果光子象一滴水混在大河之中到達大海,那我們只能看到這最後的一滴水,而看不到全貌,好比說一個星系的光經過無數光年到達地球,我們到底是看到這個星系還是某一個光子呢?剛開始應該是整個星系無數的發光點歷經長時間的持續發射,而在這個過程中它們應該以能量的方式不斷融合變成物質形態,積累到一定程度再裂變來延續光的旅行,而且保持了以前的信息,使我們看到的仍然是全貌,如果達不到裂變的程度就會以物質的形態存留在宇宙中,如果強度和發射時間足夠,才能傳播到極遠的地方。


用戶103895348712


光子的原身是電子,電子受到外界刺激而能量激增便逃脫原子核的束縛成為光子穿行於外部環境中。電子本有能量,圍繞原子核高速運轉,吸收外界能量傳輸到原子核,它的運轉速度等於甚至高於光速。它本身的能量是內斂而少輻射,當激發成光子逃出原子框架後,它的能量在飛行過程中逐漸揮發到周圍環境中,直到消失殆盡。


獨一幽靈


電場振動出來的。


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