大家好,感谢邀请,今天来为大家分享一下究竟光是什么断掉了光源光为什么就会消失的问题,以及和光为什么会消失的一些困惑,大家要是还不太明白的话,也没有关系,因为接下来将为大家分享,希望可以帮助到大家,解决大家的问题,下面就开始吧!
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究竟光是什么断掉了光源光为什么就会消失
假设我们常用的光纤(就是你家光纤入户打dota用的那个光纤)是无损耗的,光纤非常长,长到大概1光年。这个时候,你在光纤这头点亮一下一个灯泡,然后关掉,这个光线就顺着你这个无衰减的光纤,在一年后,传到光纤另外一头,这个时候你终于可以看到,哇,原来一光年外的灯泡和地球上的一样亮啊。也就是说,这部分光并没有消失。不然的话,从美国大洋彼岸传过来的1024你以为是用电信号传的么?虽然期间经过了多次能量放大,但光还是那个光,网还是那个网,光纤入户好榜样!综上,如果把光源关掉,光线是永远不会消失的,之所以你看到光线消失了,要么你黑体做的不够好,要么损耗太大,能量转化,光能变为其他能,而光这个无质量的东西就是以能量形式存在的,一旦能量转换,就消失了。
光会永远存在吗
要想回答光是否永存,首先需要理解光为何物。根据有机的量子景观,宇宙是由量子构成的。离散的基态量子处于无规的热运动状态,构成了宇宙的物理背景即空间;对基态量子激发,可以产生有向的激态量子即光子,属于能量的范畴,如光电效应;由数个高能量子组成的封闭体系,就是物质。作为激发态的光子,在量子空间穿行时,类似人在空气中奔跑,会损耗能量,将自身的部分能量转移至空间,这就是能量耗散红移。宇宙内的星系普遍存在着的星光??红移现象,就是光的耗散红移,该红移的大小与光的传播距离成正比。根据熵增原则,凡是能量都会耗散并归于平静,光也不例外。原则上光也会在其传播的过程中耗尽能量,重新还原为基态量子,等待着下一次的激发。不过,由于光子非常细小,其半径大约只有10-21厘米,而且一束光所含的光子数目非常巨大,因此光需要行走极长的距离才会消耗殆尽。这一方面使我们有机会在夜空中看到星光,另一方面也化解了奥伯斯佯谬即为什么夜晚的天空是黑暗的。
密闭空间内关掉光源会变暗!这个光是怎么消失的
灯是我们人类生活中离不开的一种生活用品,电也是我们生活中不可缺少的一种生活用品,正是有了电,才可以让灯亮起来,正是有了灯,我们才不用在黑暗中摸索生活,可以享受到能用眼睛看清楚的世界。那么大家有没有想过这样一个问题,当我们关灯以后,瞬间消失的光都去哪里了呢?其实我们人眼所能看到的光,也就是爱因斯坦理论中所说的能量粒子,只有这些能量粒子在电的作用下,才会驱动发射出来,这就形成了我们眼睛能够看到的光线以及光路。在我们的世界里,光是一种电磁波,它可以在真空下以30万每公里的速度行驶和运行,这种光线的传播方式就是利用震荡磁场而产生的电场,以这种交替传播的方式,向远处发射光线。所以当我们关灯的时候,就相当等于我们把电路给关掉。所以当我们关灯的那一瞬间,电灯是没有电的,这就造成了在关灯的这一瞬间,是没有能量粒子产生的。而之前所产生的能量粒子绝大部分都被吸收了,有些是在空气中被一些气体分子分解、吸收以及散射。在高中的时候我们都学过能量守恒定律,所以我们也知道在这个世界上所有的能量都是相互循环的,不可能会无缘无故的产生的能力,也不会无缘无故的消失能量。所以当我们没有关灯前,能量是通过电产生,并传播给灯,才会让灯能够亮起来。在熄灯后,因为没有持续的能量产生以及供给,所以原先支持灯发光的能量就被断开了,这时候灯的发光需要耗能,所以熄灯后的能量都在发光中消散,以及空气的温度中散失,所以这就是为什么熄灯后光在一瞬间就消失了。
星星是自发光还是反射光如果是反射光,经过几亿光年的距离为什么没有发散到消失
星星是自发光还是反射光?如果是反射光,经过几亿光年的距离为什么没有发散到消失?
夜晚璀璨的星空,既是我们驻足欣赏、借以抒发情感的目标,也是众多科学家特别是天文学家认识和研究宇宙演化规律的重要对象。而无论是我们用肉眼直接观看,还是借助天文望远镜进行捕捉,都是利用了光线作为电磁波的特性,以其光谱特征和亮度特征作为基本指标,因此来自目标发出的光线就成为我们认知的重要途径。
根据光源发射光线的来源,我们可以将这些星体划分为两大阵营,即自发光星体和发射光线的星体,其中自发光星体就是我们常说的恒星,它们依靠其内部物质核聚变反应过程中释放的物质和能量,作为光线的载体;而反射光线的星体主要是除了恒星以外的其它天体,这里主要包括行星、行星的卫星以及小行星、尘埃物质等等,它们本身并不发光,而是依靠反射恒星照射过来的光线,从而被捕捉到。
以太阳为例,其主要组成为氢和氦等轻物质。在太阳的形成过程中,在引力扰动的影响下,大规模的星云气体和星际物质开始进行集中,向着某个中心区域发生坍缩,随着所吸聚物质的不断增加,坍缩作用越来越明显,从而核心区的质量越来越大、温度越来越高,在量子隧穿效应的加持下,当内核温度达到1000万摄氏度时,氢原子中的质子会在本来达不到核聚变的温度下,突破原子间库仑力的束缚从而进入到其它原子中,从而开启了太阳内部氢原子的核聚变过程,4个氢原子通过质子-质子链式反应,生成1个氦原子核,同时释放出相应的正电子、中微子和伽玛光子,其中的伽玛光子在太阳内部的高温高压环境下,被周围的众多微观粒子不断吸收和释放,经过几万年的时光才到达太阳表面,从而以不同能级的射线组成的光线形式,向周围释放出去。
由于光线是一种电磁波,其本身携带着能量,在光线传输的过程中,会与所经过的介质中的微观粒子发生能量的转移,从而光线所携带的能量会部分转化为组成介质微观粒子的内能,在一定程度上提升微观粒子的平均动能,也就是“加热”沿途中的介质,而在此过程中光线所具有的能量会发生相应的衰减。介质的密度越大、微观粒子的分布越广泛,则这种衰减作用就会越明显。在光线的传输的宇宙空间中,并非是严格意义上的真空环境,也存在着稀薄的气体分子和星际尘埃,因此光线在传输路径上,必然会发生被气体分子和星际尘埃吸收和反射的现象,所以距离恒星越远的区域,理论上光线到达之后的能量就会越小,这也注定了光线在宇宙空间中根本不可能会传得无限远。
当恒星发出的光线照射到大质量天体,比如行星上时,会受到行星表面物质的强烈吸收,只有一部分光线被行星地表反射回太空中,行星表面物质组成越复杂、地面状况越不平坦,这种光线的被吸收作用就会越强,经过行星等反射回太空的光线,与恒星直接发出的光线相比,所携带的能量至少要低好多个等级,因此我们在夜空中看到的星星,绝大部分都是恒星直接发出的光线,只有那些距离地球非常近的非恒星,其反射过来的恒星光线才会到达我们的眼睛中,比如我们在夜空中所能看到的星体反射的光线,只有6个出处,即月亮和太阳系的五大行星-金木水火土,其它行星以及小行星等,都因距离地球太远或者体积太小,其反射光线的强度,在到达地球之后已经非常微弱了,除非借助高级的观测设备才可能会被捕捉到。
根据科学家的研究,发现光线在自由空间中的衰减强度,与电磁波的频率以及传输的距离呈正相关的关系,即频率越高(波长越小)、距离越远,则光线的能量衰减就越大,这也是为什么我们在接收到来自遥远星系发出的宇宙背景辐射时,基本上都是以微波这种大波长的电磁波为主的原因,我们通过接收到的宇宙微波背景辐射的波长来反推宇宙背景温度,而实质上并不存在背景温度在3K左右的辐射体在向外辐射能量,它只是光子在退耦作用过程中的痕迹而已,这个时候光子辐射的能量正好处在微波的波段范围。
综合以上的分析我们可以看出,我们看到夜空中的星星,除了太阳系内与地球近距离的一些行星和月球,是反射的太阳光线之外,其余的发光源都是恒星,由它们发出的光线同样遵循着光线在自由空间中的能量衰减规律,那些本身发光强度大、没有完全被沿途星际物质吸收之后到达地球的部分光线,我们才得以观测到它们的存在,而它们的明亮程度,则取决于本身的发光强度以及与地球之间的距离,那些没有被星际物质吸收的光线,根据这个不同的距离,经历了不同的时间才会到达地球,靠着专门的天文观测设备,科学家们观测到的130多亿光年之外恒星发出的微弱光线,而实际上这些光线是在130多亿年前发出的,在一定程度上可以让我们了解到“婴儿宇宙”时期的宇宙面貌。
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