关于光子状态的解释
2020-06-01刘睿桓
科学大众 2020年3期
刘睿桓
摘 要:在对光的运动和光速的研究中,存在很多奇异现象,例如光子无静止状态、光速不变原理、波粒二象性等。文章尝试解释这些现象的基本原因,对光波、声波、水波现象进行研究对比,发现光子本身不会运动,只是通过波的形式传递能量,且能量传递会造成光子呈现两种状态,明光子与暗光子。光子本身并没有运动,只是变暗和变亮,所谓的光速其实只能叫作光波速度,并非是光子运动速度。
关键词:光子;光速;光速不变原理;波粒二象性;以太
根据爱因斯坦狭义相对论,光在真空中的传播速度为30万km/s,且光速恒定不变。
如果在等光速的飞船上,发射一道光,那么光速应该是两倍光速,但是光速依然不变,光速不变原理与经典物理,是否真的矛盾呢?光具有波粒二象性,两种状态均被实验所证明。但是,光粒子的静止状态却永远无法捕捉。
光按照波的形式运动,可呈现粒子状态,这就如同水波一样。然而,不一样的是:水波出现时候,水分子只是上下震动,并没有按照波的方向运动。在通过双缝实验观察光子运动的时候,发现光子却按照波的方向运动。同样是波的形式,水分子只是上下震动,而光子却要按波的方向运动呢,其原因引发了思考。
1 光子,并没有运动,只有波动
所谓的光子移动,实际是变暗和变亮的过程。
其实,光子与水分子一样,它们都没有按照波的方向运动。
水分子收到能量后呈现的状态:震动。
光子受到能量后出现的状态:变亮。……
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