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光子是怎么产生的?存在寿命是多久?
光子,电子,能量光子是怎么产生的?存在寿命是多久?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
光子是怎么产生的?存在寿命是多久?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
光子是怎么产生的?存在寿命是多久?
很荣幸回答你的这个问题:
光子是怎么产生的?
光子是原子能级跃迁产生的,
按照现代物理学理论:E=mc2,一个物体是不可以无限产生光子的,因为物体的能量是有限的.
光子寿命有多长?
光子,即光或其他电磁辐射的量子化粒子,通常被认为没有质量[1]。但有一些理论允许光子携带一个很小的静止质量,而这样导致的一个结果就是光子会衰变成更轻的基本粒子。如果这样的衰变是可能的,那么光子寿命的极限是多少?提出这个问题的是一位德国物理学家,他计算出光子寿命的下限在光子参考系里是三年。这样,换算到我们的参考系里就大概是一百亿亿(1018)年[2]。
以上回答你满意吗?
回答于 2019-09-11 08:43:50
光量子,简称光子(photon),是传递电磁相互作用的基本粒子,是一种规范玻色子,在1905年由爱因斯坦提出,1926年由美国物理化学家吉尔伯特·路易斯正式命名。
光子是电磁辐射的载体,而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。光子静止质量为零。光子以光速运动,并具有能量、动量、质量。
根据量子场论,一对正反粒子可发生湮灭变成一对高能γ光子,而一对高能γ光子在高温下亦可发生反应产生一对正反粒子。比如在T=1015K的温度下可发生光子向质子和中子等重子的转化。
也就是说光子是这样产生的:粒子和其反粒子的湮灭过程一定产生至少两个光子。
在原子核外围,电子可以处在不同的能级。当激发电子时,例如,给电灯通电加热钨原子,电子就会吸收能量跃迁到更高的能级。然而,这种状态是不稳定的,大自然寻求稳定。为此,电子会跃迁回原来甚至更低的能级。当一个电子向低能级跃迁时,原子就会发出一个光子。当大量的电子同时向低能级跃迁时,就会发出大量的光子,所以钨丝灯可以发出亮光。
产生的光有的是肉眼可见的,有的看不见的,这取决于电磁波的频率或光子的能量。根据频率或者波长的不同,电磁波可分为7大类。人类的眼睛只能感知到其中一种,所以它被称为可见光。
这就是为什么温暖的身体产生的光不能被人类的眼睛所探测到,但可以通过红外设备来检测。无线电波通过我们的手机传输和接收的情况也是如此。在可见光谱之外,还有频率更短的紫外线、X射线和伽马射线,恒星和其他非常高能的现象,如类星体、超新星和中子星碰撞,都会释放出这些电磁波。
总结一下,当一个电子吸收能量受到激发之后将会变得不稳定,为了恢复稳定的状态,电子就会从一个更高的能级跃迁到一个较低的能级,由此就会辐射出一个光子,这样就产生了光子。
光子的寿命寿命非常长,经过德国科学家计算,光子寿命的下限在光子参考系里是三年。这样,换算到我们的参考系里就大概是一百亿亿(1018)年。
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
这个是很重要的问题。
通常的解释有两种。一种是电子跃迁说,即电子受激跃迁,然后回落释放出光子;另一种是正反物质湮灭说,即正反物质相遇后发生湮灭,质量转变能量,即光子。
这样的解释是对的,但进一步问为何如此,传统量子理论则无法回答,主要问题是目前物理论中存在重大缺陷。
好在一个重要的自然规律已被质能方所揭示,即E=MC^2。这方程表明,质量与(纯)能量是可以相互转化的。但如何转化,这一方程没有揭示。当然,能量转化为质量的机制有希格斯机制,但这一机制其实是错误的,是不成立的。
因此,要很好地解释清楚光子的生成机制,必须要有崭新的视野和新的颠覆性理论。
《负空间论》为研究物质世界的变化规律提供了新的思路。这一理论,弥补了物理学中的重大缺陷。有了这一理论指导,对一些物理现象或规律的理解将显得自洽与释然。关键是《负空间论》中提出的一种新型粒子,即化子。
电子是有结构的,电子中存在化子,电子是由化子将能量子转化(或束缚)成质量物质而来的。因此,当电子受激时,其实是电子中的化子将(吸收)外界的激发能量(子),转化为了电子的质量。由于能量转化为质量时会产生力(这是力的来源),因而电子能从低轨跃迁至高轨。但在高轨时,由于电子将吸收到的能量转化成质量后,处于″质量过饱和″状态,因此,电子很容易从高轨回落至低轨,回落中,″呕″出多余的质量,质量因失去化子的束缚而成为纯能量,即为光子。
这就是用《负空间论》解释的受激电子跃迁产生光子的本质过程,并与希格斯机制无关。
同时,朋友们可能注意到,我在上述描述了″电子吸收能量会产生力″这一句,这回答了″电磁力″的本质来源,也揭示了电子为何在原子核周围会形成所谓″电子云″的原因。
不确定性(或可称不稳定性),即在能量无时无刻扰动下的变动,这是由于质量粒子中存在化子,化子不断吸收周围能量又释放能量的内在本质原因。这是为何超导体需要超低温的本质缘故,也是量子不确定性存在的原因,以及概率为何在量子力学中存在的原因。
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