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几束光交叉时，是否会相互影响？

光子,波长,两种几束光交叉时，是否会相互影响？

发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

问题补充： 例如，两个激光束相互交叉，之间会有影响吗？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

几束光交叉，你可以理解成不同声波或水波的叠加，交叉路过的时候是互不影响的，即便亮度高、单色性好的激光也是一样。

光虽然有折射、干涉、衍射等性质，但基本上也仅限于此，其他层面光与光之间的相互影响是很弱的，可以说几乎没有。光的特性很稳定。




两种不同波长的光混合不会产生另外一种波长的光




现实世界的生活经验是，红色和绿色组合在一起，可以形成黄色。但红光与绿光混合在一起，并不能产生黄光。不存在两种不同波长的光混合后变成另一种波长的光的现象。我们人眼认为混合产生的是黄光，其实是一种“误会”。




人眼睛里有三种检测颜色的视觉细胞，第一种敏感波长峰值在红光段，第二种敏感波长峰值在绿光段，第三种敏感波长峰值在蓝光段。




之所以“看到”黄光，其实因为：红光和绿光混合在一起对人眼的作用，与黄光单独对人眼的作用，效果是一样的。仅此而已。




如果还是难以理解，我再举一个例子。我们知道，两种不同的化学物质放在一起，如果产生化学反应，将生成新的化学物质。比如将生锈的铁器（含三氧化铁，Fe2O3），放入盐酸（HCL）溶液，化学方程式为：

Fe2O3+6HCL=2FeCl3+3H2O。




反应现象是铁锈逐渐消失，盐酸溶液由无色变为黄色，生成了新的化学分子三氯化铁和水分子。但是不论如何，容器中不会因此而产生新的元素，依然是铁、氧、氯、氢这四种化学元素——从化学方程式可以看出。




从光子到人眼，再到大脑中的视觉信号，就好比是这个化学反应。不同波长的光子，就好比是不同的化学元素，不增也不减。




可元素是可以通过轰击产生新的元素的啊？没错。那光子有没有可能通过“轰击”产生新的光子呢？







大型强子对撞机发出铅离子束，其周围会产生大量光子，科学家试图让光子产生“轰击”现象。在2015年进行的超过40亿次实验中，ATLAS探测器仅发现了13个光子间散射候选目标。统计结果显示出标准偏差为4.4。这一过程极为罕见，两个光子相互作用并改变了方向。







所以，大家发现了，即便如此，两个光子也仅仅是改变了方向，并没有产生全新波长的光子。




因此，光真的很稳定。你可以用三棱镜，将白光散射成彩色的光，也可以通过三棱镜的反向作用，将彩色光重新汇聚成白光。







光的这种稳定特性有什么意义




其实光的这种稳定特性非常有意义。举个最简单的例子，我们为什么在夜晚抬头可以看见星光斑斓的太空？答案就是，因为光的稳定性。




其实太空中看到的星光，都是在几亿年前甚至更早的时候发出，所在的恒星早就不在原地了，我们之所以在地球上还能看见光，就是因为光在真空中传播的时候，并不发生相互作用。根本不会因为在太空中传播过久或者遇到其他光束而发生“变质”。







另外一个稳定性体现在，光子在真空中以光的速度传播的时候，并不会发热。我们之所以在地球上感受到太阳光的热度，其实是因为太阳光与空气中的粒子发生了量子作用，产生了热量。




所以，光真的是一个稳定又可靠的家伙。




题外话




光虽然很稳定很可靠，但在一定条件下，一颗光子也会被“拆解”成一对正负电子对。前提条件是，这颗光子至少得是类似太阳原始光伽马射线这样高能量的光，它的光子能量须大于两个电子的静止质量（根据爱因斯坦的质能方程可以理解，E=MC^2）。

回答于 2019-09-11 08:43:50

我这里举个例子，两道光碰撞后会产生，光亮加强的现象，特别是交叉点非常明显，两道光照射的点有没变化影响取决于两种光的颜色频率，可以肯定回答，有影响。