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光不需要依賴光源就能獨立存在,可為什麼一關上燈,屋子裡馬上就會一片漆黑

小的時候一直以為光是由電燈或手電筒而發出來的,事實上的確也是如此。但小的時候覺得光和光源是一體的,是不可分割的,所以一關上燈,屋子裡馬上就會一片漆黑,而一關上手電筒,那一道光束馬上就會消失不見。但是長大之後,學習了一些基本的物理知識,便知道光和光源並沒有密切的聯繫,光除了是由光源發出的以外,跟光源就再沒有任何的關係。光是獨立存在的,不僅如此,光還是運動的,而且在沒有障礙物阻擋的情況之下,光會一直按照原有的路徑運動下去,而且光的速度非常快,是宇宙空間之中不可超越的極限速度。

既然光是獨立存在的,那麼一個問題就產生了,為什麼一切斷光源,馬上就會一片漆黑呢?這是很多年前我思考過的一個問題,不過這並不是一個多麼有創建性的問題,而且很快便弄明白了。近來又想起了這個問題,所以特意拿出來說一說。為了能夠更為形象和便於理解,我們以兩個例子來作為說明,房間之中的電燈和手持的手電筒是兩種極具代表性的光源,所以就以這兩者作為例子。讓我們首先來說說手電筒吧。為什麼一關閉手電筒,由手電筒照射而出的光束馬上就會消失不見呢?其實這只是我們的錯覺而已。

手電筒照射而出的光在照射而出之後和手電筒本身並不再有任何聯繫,當我們關閉手電筒的時候,光也並沒有隨之而消失,只是我們看不到它了而已,因為光是運動的,而且在沒有障礙物遮擋的情況下會一直運動下去,而且光速為宇宙空間之內的極限速度,可以達到每秒30萬千米,當然這只是一個概數。所以當關閉手電筒之後,手電筒不再照射出光,而已經出現的光瞬間就以光速遠離了我們的視線,因此,它並沒有消失,只是逃跑了。好,一個新的問題出現了,在沒有障礙物的情況下,光會遠去,那麼在有障礙物的情況下,為什麼光還是會消失不見呢?

這個問題可以用屋子裡的電燈來作為例子說明會更為形象。當我們處於一個封閉房間之內的時候,突然關閉電燈,屋子裡馬上就會一片漆黑,這是為什麼呢?光不是能夠獨立存在嗎?沒錯,光是獨立存在的,而且在一個封閉的空間之內也不可能逃逸而出。要解釋這個問題,就要從光的特性說起,其實這是一個簡單的中學物理知識,光是具有波粒二象性的。所謂的波粒二象性,就是指光既具有粒子的特徵,又具有電磁波的特性。所謂的粒子特徵就是指光在沒有遮擋的情況下會一直按照原有的路徑進行運動。

但同時光也是一種電磁波,而電磁波作為一種能量是可以進行轉換的,也就是轉化成為其它的能量形式。比如熱能等等。當光在一個封閉的空間之內進行傳播的時候,會受到牆壁的反射,以及空氣之中的微粒而產生散射作用,同時在反射和散射的過程之中還會有一部分光被吸收。而這一系列的吸收和轉換的過程都是在瞬間完成的,如果非要給出一個時間,那麼也就是幾百萬分之一秒的事情,所以在我們看來,一關閉電燈,房間里馬上就會漆黑一片同樣也是一種錯覺,光並沒有隨光源而消失,只是被吸收和轉換了。關於光,你有哪些有趣的疑問和想法呢?


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