是什么光?

这是我们周围,并允许我们看到的世界。 但要问我们任何人和大多数将不能解释什么,这实际上光。 光有助于我们了解世界上我们生活在其中。 我们的语言反映了这一点:在黑暗中,我们移动到触,光我们开始看到的曙光。 然而我们远远没有完全理解光线。 如果你带来一线光,你怎么在这? 是的,光移动速度令人难以置信,但是它不能被用来旅行吗? 等等,等等。




当然,一切都应该是错误的。 光困惑的是最优秀的人才对世纪,但是重大发现在过去150年中,已逐渐开幕时在这个谜。 现在我们或多或少明白她是什么。

物理的我们时间不仅要理解光的性质,而是试图控制它以前所未有的精度,这意味着光将很快会向工作中最惊人的方式。 由于这个原因,联合国宣布2015年国际年的光。

光可以描述的各种方法。 但你应该开始这种:光是一种形式的辐射(辐射)。 而这种比较是有道理的。 我们知道多余的阳光能引起皮肤癌。 我们也知道,辐射照射可能会导致风险的发展中某些形式的癌症,这是不难得出的相似之处。






但并不是所有形式的辐射都是相同的。 在19世纪末,科学家们能够确定准确的实质光。 并且什么是最奇怪的,这个启示来,不是过程中的光,出现了几十年的工作在性质上的电力和磁力。

电力和磁性似乎非常不同的事情。 但是,科学家们喜欢汉斯*克里斯蒂奥和迈克尔*法拉第发现,那些深深地交织在一起。 奥斯特发现,电流通过线偏针的磁指南针。 与此同时,法拉第发现移动磁铁附近的一丝可以产生电流。

数学家的那一天使用了这些意见,以创建一个理论上描述的这个奇怪的新的现象,他们称之为"电磁学"的。 但是詹姆斯*麦克斯韦能够描述的完整画面。

麦克斯韦对科学的贡献是难以估量。 阿尔伯特*爱因斯坦,他的灵感来自马克斯韦尔说,他改变了世界永远。 除其他事项外,他的计算帮助我们了解什么光。






麦克斯韦显示,电场和磁场的旅行作为波,这些波动光的速度。 这使麦克斯韦预测,光本身就是传送的电磁波,这意味着光是一种形式的电磁辐射。

在1880年代后期,几年后,死亡的麦克斯韦,德国物理学家海因里希*赫兹是第一个正式证明的理论概念的电磁波马克斯韦尔是正确的。

"我敢肯定,如果马克斯韦尔和赫兹生活的时代的诺贝尔奖,他们肯定会收到一个说,"格雷厄姆政厅的阿伯丁大学在英国,在那里他作为麦克斯韦在1850年代后期的。

麦克斯韦把一个地方在历史上科学的光在另一个更实际的原因。 在1861年,他发表了第一个稳定的彩色照片获得与使用的三色过滤器,从而奠定了基础,许多形式的彩色摄影的今天。






这个短语本身,光是电磁辐射形式的,没有太多可以说的。 但是它有助于描述我们都知道:光谱的颜色。 这种观测可以追溯到工作的艾萨克*牛顿。 我们看到的色谱在其所有的荣耀,在彩虹上升在天空中和这些颜色都直接关系到麦克斯韦的概念的电磁波。

红光在一个彩虹的尽头是一个电磁辐射波长,从620到750纳米;紫色在另一端的辐射波长,从380纳米至450纳米。 但是电磁辐射超过可见光的颜色。 光的波长超过红我们呼红外线。 光的波长短于紫色的被称为紫外线。 许多动物可以看到在紫外,有些人还说埃莱夫塞里奥Hallmates研究所的量子光学马克斯*普朗克在Garching,德国。 在某些情况下,人们看到甚至红外线。 也许这就是为什么我们不感到惊讶的是紫外和红外,我们呼吁形式的光。

它是好奇,但是,如果波长成为更短或更长的时间,我们不再叫他们"光"。 外面的紫外线、电磁波可以短于100纳米之间。 这是该领域的x-射线和伽马射线。 你有没有听说过x光射线所谓的有形的光呢?






"科学家不会说:"我的x光检查的对象x-射线光明。" 他会说"我用x-射线说,"Hallmates的。

与此同时,超出了红外线和电磁波长被拉伸到1厘米,甚至达数千公里。 这些电磁波被称为微波或无线电波。 对有些人来说可能看起来很奇怪的感知的无线电波为光。

"没有太多的物理区别之间的无线电波和可见光从观点的物理、说Hallmates的。 —你会描述他们同样的方程和数学。" 只有我们的日常感知的区别。

因此,我们得到一个不同的定义的光。 这是一个非常狭窄范围的电磁辐射,可以看到我们的眼睛。 换句话说,光是一种主观的标签,我们只使用由于该限制我们的感觉。

如果你需要另外证明如何主观我们感知颜色的,还记得彩虹。 大多数人都知道,光谱包含七个主要颜色:红、橙、黄、绿、蓝、靛蓝色和紫色。 我们甚至有一个方便的谚语和语录有关的猎人谁想要知道的位置野鸡。 寻找一个很好的彩虹,并试图辨别出所有七个。 它甚至不能牛顿。 科学家们怀疑科学家已经划分的彩虹到七色,因为数字"七"是非常重要的古老的世界:七个笔记,七天的一周,等等。





麦克斯韦的工作在电磁带领我们进一步表明,可见光的一部分更广泛的辐射。 还开始了解真实的自然光。 几个世纪的科学家们试图了解什么实际上是一种形式,光在一个基本尺度,同时移动远离光源的我们的眼睛。

一些人认为,光以波的形式或波纹,通过空中或神秘的"醚"的。 其他人则认为,这一波的模型是错误的,并认为一个光流的微小颗粒。 牛顿倾向于第二种意见,特别是经过一系列的实验,他进行了光的反射镜。





他意识到,光线都受到严格的几何规则。 一束光线反射镜子,就像一个球扔直在镜子。 海浪不一定移动通过这些可预测的直线,建议牛顿,所以光需要旅行某种形式的无质量的小粒子。

该问题也同样令人信服的证据表明,光是一种波。 一的示威游行,举行了1801年。 双缝试验的托马斯*年轻,在原则上,你可以打扫房子。

采取片的厚纸板和仔细使两个薄垂直的狭缝。 然后拿一个来源"一致的"光将放射光只有某些波长:激光器是完美的。 然后点光在两个缝隙通过他们,他倒到另一个表面。

你希望看到在第二面的两个明亮的垂直线的地区在哪里的光线穿过狭缝。 但是,当Jung进行的实验中,他看到一个序列的光明和黑暗的行为的条码。





当光线穿过狭缝,它的行为就像水浪通过一个小口:它们是分散和分布形式的半球形的涟漪。

当这一光通过两个缝,每一个波消灭另一个,形成黑暗的地区。 当天气适合的,它为补充,形成一个明亮的垂直线。 Jung从字面上的实验证实了波的模型,所以麦克斯韦把这个想法在数学的固体形状。 光是一种波。





但后来的量子革命。

在第二十九世纪下半叶,物理学家们试图找出如何以及为什么有些材料吸收和发出的电磁辐照比其他人更好。 值得注意的是,elektrosetevaya则该行业的演变,这样的材料,可以发光,是一个严重的事情。

通过十九世纪末,科学家们发现,金额的电磁辐射的一个对象不同而变化,与它的温度,并衡量这些变化。 但没有人知道为什么。 在1900年,马克斯*普朗克解决这个问题。 他发现,在计算可以考虑这些变化,但仅仅是如果我们假设的电磁辐射传送离散的部分微小的。 马克斯*普朗克称他们为"量子"的复数形式的拉丁文的"量子". 几年后,爱因斯坦了他的想法为基础,并解释另一个令人敬畏的实验。

物理学家们发现,一块金属变成积极充当照射可见光或紫外线光。 这种效果是名为光伏的。

原子在一个金属失去带负电荷的电子。 显然,光带来了足够的能量到的金属,他产生了一些电子。 但是为什么电子没有这样做,并不清楚。 他们可以携带更多的能量只是通过改变光的颜色. 特别是,电子公布的金属,并照射紫光、转移更多的能源于电子公布的金属的辐照与红灯。

如果光是波,那将是荒谬的。





通常你改变的能量在浪潮,使它更高的—想象一下高海啸的破坏力并不长或缩短。 在更广的意义上来说,最好的办法,以增加能源的光转让的电子做一波的光上:也就是说,使光亮。 改变波长,因此光不应该进行多大的差别。

爱因斯坦意识到,光电效应是更容易理解如果你想像的光在术语的马克斯*普朗克量程。

他认为,光量子转移微小的部分。 每一个量子携带一部分的离散的能源相关的波长短的波长,更密集的能源。 这可以解释为什么部分的紫光,与相对较短的波长进行更多的能源于部分的红光,与相对较长的长度。

这也就解释了为什么只需增加的光的亮度是没有特别的影响的结果。

明亮的灯光提供更多的光线部分的金属,但是它不改变能量的数量进行由各个部分。 大致说来,一个提供服务的紫色的光可以传输更多的能量到一个单一的电子中,比许多部分的红光。

爱因斯坦要求这些部分能量光子,目前它们被公认为基本粒子。 可见光传输光子,其他的电磁辐射,例如x-射线、微波和无线电波。 换句话说,光是一颗粒。





这个物理决定结束辩论的是什么光。 这两个模型是那么令人信服,放弃一个没有任何意义。 令许多人惊讶的是neistov,科学家们决定于光的行为,同时作为一个粒子和作为一种波。 换句话说,光线是一个悖论。

这样的物理学家没有问题具有分裂人格的光。 这在一定程度上是由双光有用的。 今天,基于工作的杰出人物的真正意义上的字—和马克斯韦尔*爱因斯坦—我们压榨出所有的光。

事实证明,该方程式用来描述了光的波和光粒子的工作同样好,但在某些情况下,一种更易于使用于另一个。 因此,物理和交换机之间他们,就像我们使用米,描述他们的成长,并转用于英里描述的骑自行车。

一些物理学家正在试图使用轻创建加密的通信渠道的资金转移,例如。 对他们很有意义,认为光作为颗粒。 怪怪异的性质的量子物理学。 两个基本粒子,例如对光子可以被"缠住"了。 这意味着他们将有的共同性,无论如何,到目前为止从各方,使他们可以被用来传递信息的两点之间在地球上。

另一个特征的此纠缠的是,量子状态的光变化时,他们阅读。 这意味着如果有人试图偷听的加密通道,在理论上,他将立刻背叛他们的存在。

其他人,像Hallmates,使用光电子。 他们更加有用,认为光作为一系列的波可以驯服和控制。 现代的设备被称为"综合器光场"可以降低光的浪完美的同步性的。 结果,他们创造的光脉冲,更加激烈,短和重点,比一般的灯泡。

在过去15年这些设备已经学会了用于驯光与紧急的程度。 2004年,Hallmates和他的同事们已经学会产生令人难以置信的短x-射线脉冲。 每个脉冲持续了250attoseconds,或250百万的三次方秒钟。

使用这些微小的脉冲,作为闪光照相机,他们能够拍摄某些波可见光,其振荡速度要慢得多。 他们从字面上拿了照片的移动轻。

"由于当时麦克斯韦,我们知道,光是一种电磁场振荡,但是没有人甚至不能认为我们可以快照做的振荡光说:"Hallmates的。





观察这些独立的波光是第一个步骤方向的管理和变化的灯,他说,只是因为我们改变无线电波传送的无线电和电视信号。

一百年前,光电效应表明,可见光会影响电子中的金属。 Hallmates说,它应尽可能精确地控制使用电子波的可见光,在修改这种方式进行互动,与金属以及定义的方式。 "我们可以控制光,并用它来控制问题,"他说。

它可以产生革命在电子产品,导致新一代光学计算机,这将能较小并且速度快于我们的。 "我们将能够移动的电子,因为他们请,创造电流在固体物质的使用光,而不是作为常规的电子"。

这里是另一种方式描述了光:它是一个工具。

然而,没有什么新意。 生活中使用光以来,当第一个原始的生物发光灵敏的组织。 人们的眼睛捕捉光子可见光中,我们使用它们,以探索他们周围的世界。 现代技术,甚至进一步走这个想法。 在2014年诺贝尔化学奖被授予研究人员已经建立了这样一个强大的光显微镜,他被认为是完全不可能。 原来,如果你尝试,光可以显示我们的东西,我们以为会永远看不到。 出版

P.S.记住,仅仅通过改变他们的消费—我们一起改变世界了。 ©

   

资料来源:hi-news.ru/science/davajte-razberemsya-chto-zhe-takoe-svet.html

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