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光的产生与传递方式决定了光的本质就是电场与磁场2020/11/09 維加斯新聞報
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光的产生主要有三种方式:温度型热辐射(自发型黑体辐射)、电场与磁场强制型辐射 (入射光使介质产生反射、散射、折射、透射、衍射和绕射甚至转换光)、粒子驱动型辐射(契伦科夫型 辐射)。归根究底,光只是带电体(主要是原子)在自身热运动或外力作用下产生的电磁辐射,其本质仍 为带电体在某种运动状态(相对观察者)下产生的电场与磁场。光的传递方式主要有二种:一是真空中的 电场和磁场直接与光源的运动状态相关,只是因为电场与磁场的传递速度有限而存在一定的时间滞后性; 二是介质内部的原子、分子和分子团(简称“极化子”)在入射光或相邻极化子产生的电场和磁场作用下 成为电偶极子,其产生的次生光的相位将滞后于入射光或相邻极化子产生的次生光为半个周期(这是因为 外来电场加速电子到电子位移量达到极大值所需时间正好为半个周期,这也是反射光存在半波损失的原因 所在),由此导致介质内部的光速直接由光在介质内部的转换(从入射或极化子次生光极化邻近其他极化 子,再由邻近极化子产生次生光的过程为一次转换)次数和光在真空中相对产生它的光源的速度两者决定。 一、光的产生方式简述 1、温度型热辐射 任何温度不为绝对零度的物体都会因为其内部的分子、原子热运动产生电磁辐射,其辐射 规律就是著名的普朗克黑体辐射公式所描述的规律。此类辐射的最大特点是:不同频率对应 的辐射强度与频率间存在较严格的相关性,其强度峰值对应的频率与其温度也存在明确的关 联性。但与物体的成分或结构等没有关系。也就是温度相同的任何物体的温度型热辐射强度 与频率间的分布规律是完全相同的。这也证明了温度不是分子热运动平均动能而是热运动产 生的电磁辐射强度峰值所对应的频率的标志。 如下面的动图所示:微观上,碳纳米管内部的原子以及原子中的电子和原子核所构成的分 子和分子团的热运动也是存在一定的规律性的,同区域与部位的原子、分子和分子团的运动 存在一定的同步性,这就是为什么普朗克黑体辐射公式表述的辐射强度与频率存在密切的相 关性的根源。很显然,碳纳米管内部并不存在所谓的能量子。要说存在能量子也就是原子、 分子和分子团组成的。 |
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