您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识

是什么定义了光子运动的初始方向？

光子,光量子,惠更斯是什么定义了光子运动的初始方向？

发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

是什么定义了光子运动的初始方向？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

stemmer原创观点:光量子球面波运动。

最常见的是可见光。古时候，人们发现了小孔成像现象，“证明”了光走直线。

难理解的是费曼路径积分。近现代，科学家发展了量子力学，爱因斯坦从光电效应现象中，提练了光量子概念，光子、光量子成了一种基本粒子。光有反射、折射、散射、衍射等现象，惠更斯一菲涅耳原理理论上解释了光的一般性质，费曼路径积分，解释了光的干涉现象。然而，又有多少人，对惠更斯原理、费曼路径积分，能真正了解?

是的，激光，有强烈的方向性，方向性极好，但为什么激光直线传播，又有多少人，犯了以偏概全的理解错误。

光真的以直线传播吗?

如果回答是的，那么，宏观上，经典力学完全可以就这样认为，没毛病。但是，微观上，学了量子力学的，也这么说，可以说，量子力学基本上学了皮毛。

惠更斯原理认为:光是球面波，光所经过的每个点，都可认为是新的球面波光源。惠更斯一菲涅耳原理进一步认识到:光波的振幅与相位的运动变化规律。

光波的振幅与相位的运动变化规律，可以归结于费曼路径积分。光的传播路径千万条。

光不直线传播，光是球面波。

有人会说，惠更斯一菲涅耳原理有其局限性，可事实如此吗?

惠更斯一菲涅耳原理可由麦克斯韦方程组导出，麦克斯韦方程组可由薛定谔方程导出，薛定谔方程可由相对论质能方程导出，相对论质能方程可由广义相对论下的狄拉克方程导出。狄拉克方程是量子力学基石之一，可以说，否认惠更斯原理，就是否认狄拉克方程，就是否认量子力学。


看到这里，还认为光是直线传播的，请回头从头再来复习下量子力学再说。

光“直线传播”是表象，光球面传播才是本质。

光子初始运动方向无定义，各向同性。

光“直线传播”表象的由来。阴影、激光是典型的光“直线传播”现象，然而，用惠更斯原理的平行运动的波阵面，完全可以解释清楚，其本质依然是光球面传播。连续不断的光源发出的光，部分受物体阻挡，形成了阴影，激光器中的谐振腔保证了宏观上光行进方向的一致性。

光球面波运动变成光直线运动的成因。在平静的水中，投入一块石头，水面上形成了波纹，呈同心圆，向外发散。再投入一块石头，出现了水波干涉现象。在同一条线上，继续投入一排石头，连续不断投入，水波将在这线的两侧呈平行线向外扩散，同心圆现象变成了平行波阵面，这时，对每个石头点位来说，波呈两条射线向外发散，形成了直线传播表象。

光波也是如此。光穿过平板一条缝，产生了衍射，穿过两条平行缝，产生了干涉，穿过三条及以上平行缝，干涉条纹将变得更复杂。在费曼在上大学的时候，就向老师提出了，如果平行缝为无限多，也就是将平板去除了，光直接过去，光的干涉将会怎样?还会发生吗?费曼路径积分的思想从这时就产生了。

费曼路径积分也告诉我们，光不直线传播，光量子从一个点运动到另一个点，任何路径都可能，其结果是所有路径的积分和，反正，光就不单走寻常路，不单走直线。

本文观点结论:光量子球面波运动。

stemmer原创观点，保留版权，转载注明。

回答于 2019-09-11 08:43:50

光是波，不是子!

回答于 2019-09-11 08:43:50

谢邀。这个问题很有水平。按照爱因斯坦等人发展出来的量子理论（已经被实验证实了），原子发光有两种情况。但都首先满足一个条件：原子在发光前要处于能量高的激发态（就是存储了能量了才有机会放出光子这个“子弹”）。

一种情况是受激辐射，就是说，一个和原子能发的光类似的光子经过原子，原子受到触发，也发出一个一模一样的光子。因为一模一样，发射的光子就和触发的光子运动方向一样。所以运动方向由进来的光子决定。这概念是激光器的核心原理，激光就是通过受激辐射，不断复制同一个运动方向的相同频率的光子，把光放大成一道强光（所以使用激光要小心，普通激光束射到眼睛可能致盲）。就是说，一个光子打进来，变成两个，这两个又触发其他原子，变成四个光子，四个变八个，八个变十六个，如此下去，就很多很多光子同方向出来。

另外一种情况是没有光子进来，但是，原子还是有一定概率发出一个光子。这是自发辐射。自发辐射是随机的，所以出来的光子运动方向也随机。这是量子特性决定的。为什么会随机？很不幸，世界上没人真正明白为什么，实验观察就是这样，需要人类更深入地研究。

回答于 2019-09-11 08:43:50

原始称呼是光量子（light quantum），电磁辐射的量子，传递电磁相互作用的规范粒子，记为γ。其静止量为零，不带电荷，其能量为普朗克常量和电磁辐射频率的乘积，ε=hv，在真空中以光速c运行，其自旋为1，是玻色子。早在1900年，M.普朗克解释黑体辐射能量分布时作出量子假设，物质振子与辐射之间的能量交换是不连续的，一份一份的，每一份的能量为hv；1905年A.爱因斯坦进一步提出光波本身就不是连续的而具有粒子性，爱因斯坦称之为光量子；1923年A.H.康普顿成功地用光量子概念解释了X光被物质散射时波长变化的康普顿效应，从而光量子概念被广泛接受和应用，1926年正式命名为光子。量子电动力学确立后，确认光子是传递电磁相互作用的媒介粒子。带电粒子通过发射或吸收光子而相互作用，正反带电粒子对可湮没转化为光子，它们也可以在电磁场中产生。

 1/2    1 2 下一页 尾页