光的本质与光现象揭秘:电磁波、物理学与宇宙奥秘的科普探索。

光的本质与光现象揭秘:电磁波、物理学与宇宙奥秘的科普探索。

内容预览

全文总字数:1180字

我们怎么才能明白光到底是什么呢?

假设真空中有一个带电的小粒子,它周围会形成一个静止的电场。如果这个小粒子不动,那电场也就不会变。但如果我们让它动起来,给它加个速度,事情就不一样了。

根据相对论,速度一改变,电场也跟着动起来。这时候,粒子周围不光有电场,还会产生磁场。电场和磁场会互相影响,你推我、我推你,形成一个连锁反应。这种互相扰动的结果,就以波的形式向四周传出去——这就是电磁波。

带电粒子加速的快慢不一样,振动的频率就不同,产生的电磁波能量也不同。于是电磁波分成了好几种:有我们眼睛能看见的七色光,也就是可见光;还有人眼看不见的,像红外光、紫外光、微波、X 射线、无线电波和伽马射线。

虽然我们只能看到可见光,但天文学家可以用各种电磁波来观察宇宙,这样就能看到更广、更详细的宇宙图像。

其实,只要有温度的物体,都会发出电磁辐射。从微观来看,物体的温度决定于内部原子振动的快慢。原子由带正电的原子核和带负电的电子云组成,原子一动,电子云也跟着振动。电荷这样加速运动,就会产生电磁波。

物体温度越高,里面的粒子动得越厉害,发出的电磁波能量就越强。所以我们每个人体温大约 37 度时,其实一直都在发出红外光,只是肉眼看不见。

电磁波还有一个有趣的特点,叫偏振。原子核和电子云之间像有弹簧连着,原子振动时,电子云会在各个方向乱动,产生的电磁波波形很乱,这叫非偏振波。

如果让这种波照到一个带电粒子上,粒子就会跟着波的电场和磁场一起振动。太阳就是这样,不需要借助别的介质,就能把热量从太阳表面传到地球大气层。

要是我们能控制原子的振动方式,电子云就可以用三种特定方式振动:就像用橡皮筋拉着小球,往不同方向拉开再松手,小球可能走出椭圆、直线或圆形的轨迹。这样产生的电磁波波形很整齐,就叫偏振波。

比如无线电天线里,原子沿着天线方向振动,就会产生整......

会员区

对不起,会员才可查看!请注册
已注册,请登录

http://www.51wen66.com/UploadFiles/2026-01/zm5nrabpf0k.jpg

返回顶部