光子是无形的吗? - 爱问答

(爱问答)

光子是无形的吗?

1、光子是否是无形的?

2、是否有体积?

3、既然可见光是一种电磁波,那么其所覆盖(照射)到的范围也就是它的电磁场吧?

4、引力场、电磁场等物理学概念当中的“场”究竟是什么?

(楼主不地道……这明明是四个问题……)

1、光子是否“无形”,那就要首先“无形”“有形”的定义。如果把“有形”定义为宏观可见的尺度,光子显然无形;如果“无形”意味着观察不到,似乎光子就是有形的,人眼看东西就是因为有光;如果“无形”意味着不能(静止地)仔细把一个光子看明白,那光子就是无形的,因为光子的速度永远是光速,不存在相对静止的光子;如果“无形”意味着探测不到,那光子又是有形的,有很多物理实验(尤其是量子力学)实验能够让单个光子显现出来(如量子力学中光子的波粒二象性实验),等等。

2、对于光子而言没有体积的概念,等效认为其没有体积。所谓体积,往往指的是一个实体所独立占据的空间的大小,这个实体占据了一定空间之后,这个空间之中就不能再放入其他(相同的)物体。例如人有体积,所以一辆公交车能够塞进去的人是有限的;微观世界里的电子质子等也有体积,所以量子力学中有泡利不相容原理,和公交车塞人的况类似。但光子的况却有不同,在一个很亮的房间里打开手机之后手机也在发光,也就是说即使有光子之后还能在放入新的光子。事实上光子之间是完全独立的,所以一定空间内所容纳的光子似乎没有明确限制,同时光子又永远在运动,计量光子的体积变得毫无意义。

3、电磁波是传递电磁场的媒介,也就是说电磁场是通过电磁波来传播的,所以有光的地方相当于这个光的电磁场被传递到了那里,所以这个论述没有明显的问题,只是很少有人这么说。

4、从物理上来说,“场”意味着合适的物体在其中可以发生相互作用,即场是发生相互作用的背景,没有场就不会有相关的作用,例如电荷在电场中会受到库仑力,质点在引力场中会受到引力,而电荷在没有电场的位置不会受到库仑力,质点在没有引力场时不受引力影响等。另外“场”还有一种物理味和数学味并重的表现,即一个“场”代表着一个“势”,或称“势函数”,如电场中有电势,引力场中有引力势,等。势函数代表了物体在场中所具有的能量,物体在场中所受到的力由物体本身和势函数随位置的变化率(即势函数值变化的快慢程度,学名叫做“梯度”)决定,所以找到了场的势函数就相当于找到了这个场。

光是无形的,因为光的本质是电磁波,电磁波不是由分子和原子构成的实物,是看不见的特殊形态的物质,但可以通过电磁波的性质验证它的存在。

电磁波是指交替变化形成的统一的电磁场。关于引力场和电磁场问题学了大学物理中的电磁学和理论力学以后就会明白。

光子在体积较大时,是有形的

光子是有形状有体积的,只不过以人类现在的科学技术还不能完全探究到

光子是有形态的就是零距离

可以说是“无形”的,因为用普通手段不能发现它的存在。

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