Ⅰ 光是什麼發明·
光,具有波粒二像性.
以牛頓為首的粒子學說,曾經在歷史上佔有主導地位.認為光是一種粒子.具有反射、折射、直線傳播等性質.
後來,楊氏雙縫干涉試驗,發現光具有波動性.隨後發現光具有衍射和干涉性質.從此波動學說成為主導.
麥克斯韋在總結前人的基礎上,完善了電磁學說,建立了完美的麥克斯韋方程組,成功的解釋了各種電磁現象.麥克斯韋通過解決數學方程組,發現存在一種叫做電磁波的物質,並提出光也是一種電磁波.不久,赫茲在實驗室里驗證了電磁波的存在.
愛因斯坦在1905年發表了四篇重要論文.其中一篇,因此獲得諾貝爾獎,這就是解釋光電效應的論文.愛因斯坦,認為光是具有粒子性的,它的能量是量子化的,不連續的.
不久,德布羅意的博士論文,論證物質波的存在,並獲得了諾貝爾獎.從而,解釋了物質都具有波粒二像性的性質.
在現代物理學中,光學屬於物理學中一個獨立的分支.對它的研究,主要以波動學說為主,但是在解釋能量等方面,又藉助於粒子學說.這是光的兩個方面.
光,理所當然的屬於哲學意義里的「物質」概念
Ⅱ 光是怎麼產生的
淺談光源的發光原理
作者:
照明工程師社區
來源:照明工程師社區
時間:03月11日
00:00
我們到處都能看到光,那麼光源是如何發光的呢?現從量子力學的觀點淺談一下。
一般物質原子的能態是不連續的,正常情況下都處於基態,不會發光。當原子吸收了足夠能量,原子的核外電子運動到能量比較高的軌道,原子處於激發態,但不穩定,會向能級較低的激發態或基態躍遷,釋放能量,發出不同頻率的光。原子獲得能量有兩種方式:第一種方式是原子與其它的粒子,如原子、電子等,碰撞獲得能量;第二種方式就是直接吸收一個光子的能量。原子激發後會躍遷到另一定態或電離,處於激發態。下面談幾種常見的光源。
1
日光燈、白熾燈
電源開關剛閉合時,日光燈管內的水銀經燈管兩端燈絲加熱蒸發,形成稀薄的水銀蒸汽,鎮流器產生的高壓加在燈管兩端,使汞原子電離出電子,電子加速後與汞原子碰撞,使氣體迅速擊穿,產生弧光放電,激發紫外線。紫外線再激發塗在管壁上的熒光粉,發出柔和的光。因此,日光燈熒光粉是通過第二種方式激發而發光的。而白熾燈燈絲中的鎢原子一個緊挨一個,在電場作用下電子加速,經很短自由程後就會與原子碰撞,不能使原子激發發光,只能使原子熱運動加劇,鎢絲溫度升高,少量獲得較大動能的電子與鎢原子碰撞激發發光。因此,白熾燈發光是通過第一種方式激發的,消耗的電能大多轉化為熱能,發光效率很低,日常生活中提倡使用日光燈、節能燈。
2
太陽
太陽每秒輻射出大約3.8×1026j的能量,地球只接受到其中的二十億分之一。這么巨大的太陽能是怎麼轉化來的?原來,在太陽內部,氫的兩種同位素氘和氚的原子核在高溫下聚變成氦核,發生質量虧損,能量增加,使氦核處於激發態輻射出紅外線、可見光、紫外線、x射線、γ射線。可見在地球的外層空間有很強的電磁輻射。因此,在太空運行的航天器、空間站,要防止電磁輻射對宇航員的傷害和對通訊的干擾。
3
彩色顯像管
彩色顯像管內電子槍發出的電子,經2~3萬伏高壓加速獲得較大動能後轟擊熒光屏上的熒光粉,紅、綠、藍三基色熒光粉受激發而發光;另一方面,高速電子轟擊熒光屏後,使原子能級差較大的內層電子激發,將發出光子能量大、對人體有害的x射線。因此我們看電視時應該與電視機保持3m以上的距離。
4
煉鋼爐中的鐵水
煉鋼爐中的鐵原子是通過相鄰原子間的碰撞被激發的。當處於激發態的鐵原子在能級差較大的定態間發生躍遷時將發出可見光,放置一段時間後不再發光,但人靠近時仍可感到熱氣逼人,主要是因為還有能級差較小的躍遷發出紅外線的緣故。這就是宏觀上的熱傳遞現象。
參考資料:http://www.asklight.com/article/folder3/20070103/6616.html
Ⅲ 光纖是誰發明的
1960年,美國人梅曼發明了紅寶石激光器,使人類獲得了性質與電磁波相同、且頻率和相位都穩定的光——激光,但當時這種激光器還不能在室溫條件下連續工作。
由於激光頻帶寬、純度高、不易擴散,具有很好的方向性,因而很快便在通信領域找到了用武之地。
在光纖的傳輸介質方面,人們發現了透明度很高的石英玻璃絲可以傳播光。這種玻璃絲叫作光學纖維,簡稱光纖。光纖一般由兩層組成,裡面一層稱為內芯,直徑一般為幾十微米或幾微米;外面一層稱為包層。為了使光纖在施工的過程中不易被拉斷,通常把千百根光纖組合在一起進行增強處理,製成像電纜一樣的光纜,這樣既提高了光纖的強度,又使光纖系統的通信容量大大增加。光纖的突出優點,是它可以在同一條通路上進行雙向傳輸,利用這一特性,用戶可以通過交互信息系統與對方對話,這就是我們所說的光纖通信。
光纖通信是運用光反射原理,把光的全反射限制在光纖內部,用光的信號取代傳統通信方式中的電信號。但初期的光纖,光在其中傳輸時損耗很大。因此,要想用它來通信是不可能的。
1966年7月,英國標准電信研究所的英籍華人高錕博士和霍克哈姆就光纖傳輸的前景發表了具有重大歷史意義的論文,論文分析了玻璃纖維損耗大的主要原因,大膽地預言,只要能設法降低玻璃纖維中的雜質,就有可能使光纖損耗從每千米1000分貝降低到每千米20分貝,從而有可能用於通信。這篇論文鼓舞了許多科學家為實現低損耗的光纖而努力。
1970年,美國康寧玻璃公司的卡普隆博士等三人,經過多次的試驗,終於研製出傳輸損耗僅為每千米20分貝的光纖。這樣低損耗的光纖,在當時是驚人的成就,使光纖通信有了實現的可能。
1970年,美國的貝爾研究所研製出能在室溫下連續工作的半導體激光器,這種激光器只有米粒大小。盡管最初的激光器的壽命很短,但這種激光器已被認為是可以作為光纖通信的光源。由於光纖和激光器的重大突破,使光纖通信有了實現的可能,因此,1970年被認為是值得紀念的光纖傳輸元年。
1970年,突破了光纖和激光器兩項技術難題,光纖通信從理想變成可能,各國電信科技人員,競相進行研究和試驗。光纖通信開始進入實用階段,而且此後的發展極為迅速,其應用系統也已經多次更新換代。20世紀70年代的光纖通信系統主要應用光纖的短波波段進行傳輸;80年代以後逐漸改用長波波段;到90年代初,光纖的通信容量擴大了50倍。到了90年代後期,傳輸波波長更長,並且開始使用光纖放大器等新技術以增強信號、擴大傳輸容量。這時,光纖廣泛地應用於市內電話以及長途通信干線中,成為通信線路的骨幹。甚至美、日、英、法等8國已宣布,今後鋪設長途通信干線不再使用電纜而改用光纜。
Ⅳ 光能是誰發明的
據記載,人類利用太陽能已有3000多年的歷史。將太陽能作為一種能源和動力加以利用,只有300多年的歷史。真正將太陽能作為「近期急需的補充能源」,「未來能源結構的基礎」,則是近來的事。20世紀70年代以來,太陽能科技突飛猛進,太陽能利用日新月異。近代太陽能利用歷史可以從1615年法國工程師所羅門·德·考克斯在世界上發明第一台太陽能驅動的發動機算起。該發明是一台利用太陽能加熱空氣使其膨脹作功而抽水的機器。在1615年~1900年之間,世界上又研製成多台太陽能動力裝置和一些其它太陽能裝置。這些動力裝置幾乎全部採用聚光方式採集陽光,發動機功率 不大,工質主要是水蒸汽,價格昂貴,實用價值不大,大部分為太陽能愛好者個人研究製造。
Ⅳ 光年是怎麼發明出來的呢
光年不是發明出來的。只是天文觀測需要計算距離,而常用距離單位都太小。相似的單位還有。天文單位(日地距離)。隨著人們觀察的距離不斷擴大。天文單位也太小了。所以才有了光年的尺度。
Ⅵ 請問光是怎麼產生的
光是能量,能量大小由光子的頻率決定,很多能量轉移過程中都有光子的產生,當光子的數目達到一定程度且頻率在人能感受的范圍中時,就成了生活中肉眼所見到的光,貝達衰變時放出的光子數目太少,我們不能看見,紫外光,紅外線頻率在人眼感覺范圍之外,我們也不能見到.
我們看到的太陽光是太陽最薄的光球層發出的,那裡的物質是等離子態,即原子被電離為原子核和電子,由於電子在原子核中是按量子能級分布,當一個原來被電離的自由電子進入原子的能級中時,電子能量降低,有能來能量守恆,這個過程產生一個特定頻率的光子,由於電子能量的連續性分布和量子軌道的不唯一性,太陽發出各個頻率段的光子,也就有了人眼中的各種色彩.
光子是能量的攜帶者,而光在微觀上就表現為光子,所以光與能量的釋放與轉換分不開的。
Ⅶ 光是誰發明的
光不是發明的,他是自然產生的,就像燈光,人類發明了燈,燈光就自然而然的產生了。
Ⅷ 光纖是誰發明的
光纖是光導纖維的簡寫,是一種利用光在玻璃或塑料製成的纖維中的全反射原理而達成的光傳導工具。
1870年的一天,英國物理學家丁達爾到皇家學會的演講廳講光的全反射原理,他做了一個簡單的實驗:在裝滿水的木桶上鑽個孔,然後用燈從桶上邊把水照亮。結果使觀眾們大吃一驚。人們看到,放光的水從水桶的小孔里流了出來,水流彎曲,光線也跟著彎曲,光居然被彎彎曲曲的水俘獲了。
人們曾經發現,光能沿著從酒桶中噴出的細酒流傳輸;人們還發現,光能順著彎曲的玻璃棒前進。這是為什麼呢?難道光線不再直進了嗎?這些現象引起了丁達爾的注意,經過他的研究,發現這是的作用,由於水等介質密度由於比周圍的物質(如空氣)大,即光從水中射向空氣,當入射角大於某一角度時,折射光線消失,全部光線都反射回水中。表面上看,光好像在水流中彎曲前進。
後來人們造出一種透明度很高、粗細像蜘蛛絲一樣的玻璃絲──玻璃纖維,當光線以合適的角度射入玻璃纖維時,光就沿著彎彎曲曲的玻璃纖維前進。由於這種纖維能夠用來傳輸光線,所以稱它為光導纖維。
Ⅸ 電燈泡為什麼會發光,是什麼原理來的,是誰發明啊
白熾燈是根據電流的熱效應而發熱達到白熾狀態而發光,白熾燈於1879年由美國發明家托馬斯·阿爾瓦·愛迪生發明。
如果是日光燈則是因為燈管兩端的高壓使管內的惰性氣體和汞蒸氣迅速發生電離而產生大量的高速離子,這些離子在高壓下發生定向移動使燈管持續工作,且有部分離子撞在燈管內壁的熒光粉上而使熒光粉發出熒光。