首页新闻资讯眼睛保健爽目社区

 



当前位置:中国视觉环保网>>>首页>>>视觉环保>>>正文
 

 

 

光(电磁波)

以光的波动说 跳出电子的动能应该和光强度有关,但实验结果只是和光的频率相关,和光强度有关的是光电子的数目。最后只好假想是『光子』,每一个光子所携带的能量和其频率成正比。比例常数为普朗克常数6.6252×1034 焦耳-秒,当光子照射到金属表面时,高频的光子具有较高的能量,当光子和电子作用时,光子将能量完全转移给电子,而使得电子获得足够能量,马上可以挣脱金属。可是低频的光子能量不足以使得电子逃脱金属表面,即使照射大量低频的强光也没有用,只要频率够高,光子的能量够大即使很微弱的高频光子, 也能即刻将电子轰出金属表面,扣掉电子挣脱表面所失去的能量便是电子剩下的动能。因此电子的动能和光子的频率相关,但和光强度(光子数)无关。

 

光子数越多更多照射出光电子。但是『光子』的频率又是什么意思呢?光子看似『粒子』,可是『频率』是『波』的属性。到底光是粒子还是波呢?似乎越弄越迷糊!干涉现象必须以波动说解释,光电效应有非得粒子说的诠释不可。我们最后只好说,光有双重性格,有时候呈现波动性,有时候呈现粒子性,还好同一实验中不会同时呈现两种性质。当实验的设计想观察其粒子性时,便看到其『粒子』性的一面,反之则可观看其『波动』的特性。

 

光到底是波还是粒子的争论,终于在『双赢』的局面画下暂时的句点,或许以后又有更进一步深入的见解,期待你的发现。

 

电磁波的产生

标题似乎已经表明这是一种和『电』『磁』相关的波动,而且真空中的电磁波其皆会以光速c=3×108m/s(公尺/)前进,这是James Clerk Maxwell1856年所发现的。于是他推断光便是电磁波。

 

我们现在了解电磁波有相当宽广的频率范围,从数十赫兹的无线长波到 100,000,000,000,000,000,000,00023个零)以上的γ射线,人眼睛所能感受到的可见光不过是4.0×1014 7.5×1014一小区段范围内的电磁波而已,虽然频率不同,但是在真空中的行进速率皆是光速。

 

但是『电场』与『磁场』如何形成电磁波呢?假想有一根直立的金属棒,上下两端加上电位差使得电子朝向正电位端加速,而另一端由于缺少电子而带正电。这样的电流会在四周空间形成磁场,若电位差随时间随时间变化(如以正弦函数变化),则产生的磁场也会随时间变化。磁场随时间变化则由法拉第定律会在四周形成感应电场,而这些电场也会随时间再度变化(以正弦函数变化),于是这些电通量的变化又导致四周形成磁场。如此交互循环, 交流变化电场感应交流变化磁场,而交流变化磁场再感应交流变化电场,于是就形成电磁波。

 

光和原子

物质是由原子所组成的。而物质的化学性质及光性质绝大多数决定于被原子所局限的最外层电子。通常原子的最外层价电子都处于最低能量的分布状态,称为原子的机态。若是没有外界的干扰,这些价电子将维持于基态的分布情形。

 

当有外界影响的机制将能量传递给价电子时,例如:带电粒子或光子的碰撞,将使的原子的最外层价电子的有新的分布(也会有较高的能量状态),这些比基态能量高的所有可能的分布状态,称为价电子的激发态。当温度很低时,物质内原子的价电子几乎都处于基态的状况下,当温度逐渐增加时,由于原子间的碰撞使得越来越多的价电子有机会被激发到『激发态』。

 

当电子处于激发态时会很快的(10 9 ~10 8 秒的时间内)回复到较低的能态,在发

生能态变化的过程中便会释放出『光』,而这些『光』的能量便是上述两不同能态间的能量差。也有可能将能量藉由原子间的碰撞转换为原子间的动能(例如照射光后物质表面越来越热)。同样的外界所提供的能量也必须恰好等于两能态间的能量,才有可能使得外层的价电子发生能态转变。当价电子由较高能量藉由辐射电磁波转换为较

本新闻共5页,当前在第2页  1  2  3  4  5  

上篇文章: 近视可能与灯光闪烁有关

下篇文章: 微量子研发现状


客户服务中心信箱:woloz@woloz.net 客户服务中心热线直拨:010-84972438/39、84980117
公司地址:北京亚运村汇园国际公寓E座2106室 邮政编码:100101
Copyright© 清华慧石 服务支持QQ:251096434 京ICP备05008124号