Ⅰ 光是什么发明·
光,具有波粒二像性.
以牛顿为首的粒子学说,曾经在历史上占有主导地位.认为光是一种粒子.具有反射、折射、直线传播等性质.
后来,杨氏双缝干涉试验,发现光具有波动性.随后发现光具有衍射和干涉性质.从此波动学说成为主导.
麦克斯韦在总结前人的基础上,完善了电磁学说,建立了完美的麦克斯韦方程组,成功的解释了各种电磁现象.麦克斯韦通过解决数学方程组,发现存在一种叫做电磁波的物质,并提出光也是一种电磁波.不久,赫兹在实验室里验证了电磁波的存在.
爱因斯坦在1905年发表了四篇重要论文.其中一篇,因此获得诺贝尔奖,这就是解释光电效应的论文.爱因斯坦,认为光是具有粒子性的,它的能量是量子化的,不连续的.
不久,德布罗意的博士论文,论证物质波的存在,并获得了诺贝尔奖.从而,解释了物质都具有波粒二像性的性质.
在现代物理学中,光学属于物理学中一个独立的分支.对它的研究,主要以波动学说为主,但是在解释能量等方面,又借助于粒子学说.这是光的两个方面.
光,理所当然的属于哲学意义里的“物质”概念
Ⅱ 光是怎么产生的
浅谈光源的发光原理
作者:
照明工程师社区
来源:照明工程师社区
时间:03月11日
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我们到处都能看到光,那么光源是如何发光的呢?现从量子力学的观点浅谈一下。
一般物质原子的能态是不连续的,正常情况下都处于基态,不会发光。当原子吸收了足够能量,原子的核外电子运动到能量比较高的轨道,原子处于激发态,但不稳定,会向能级较低的激发态或基态跃迁,释放能量,发出不同频率的光。原子获得能量有两种方式:第一种方式是原子与其它的粒子,如原子、电子等,碰撞获得能量;第二种方式就是直接吸收一个光子的能量。原子激发后会跃迁到另一定态或电离,处于激发态。下面谈几种常见的光源。
1
日光灯、白炽灯
电源开关刚闭合时,日光灯管内的水银经灯管两端灯丝加热蒸发,形成稀薄的水银蒸汽,镇流器产生的高压加在灯管两端,使汞原子电离出电子,电子加速后与汞原子碰撞,使气体迅速击穿,产生弧光放电,激发紫外线。紫外线再激发涂在管壁上的荧光粉,发出柔和的光。因此,日光灯荧光粉是通过第二种方式激发而发光的。而白炽灯灯丝中的钨原子一个紧挨一个,在电场作用下电子加速,经很短自由程后就会与原子碰撞,不能使原子激发发光,只能使原子热运动加剧,钨丝温度升高,少量获得较大动能的电子与钨原子碰撞激发发光。因此,白炽灯发光是通过第一种方式激发的,消耗的电能大多转化为热能,发光效率很低,日常生活中提倡使用日光灯、节能灯。
2
太阳
太阳每秒辐射出大约3.8×1026j的能量,地球只接受到其中的二十亿分之一。这么巨大的太阳能是怎么转化来的?原来,在太阳内部,氢的两种同位素氘和氚的原子核在高温下聚变成氦核,发生质量亏损,能量增加,使氦核处于激发态辐射出红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线。可见在地球的外层空间有很强的电磁辐射。因此,在太空运行的航天器、空间站,要防止电磁辐射对宇航员的伤害和对通讯的干扰。
3
彩色显像管
彩色显像管内电子枪发出的电子,经2~3万伏高压加速获得较大动能后轰击荧光屏上的荧光粉,红、绿、蓝三基色荧光粉受激发而发光;另一方面,高速电子轰击荧光屏后,使原子能级差较大的内层电子激发,将发出光子能量大、对人体有害的x射线。因此我们看电视时应该与电视机保持3m以上的距离。
4
炼钢炉中的铁水
炼钢炉中的铁原子是通过相邻原子间的碰撞被激发的。当处于激发态的铁原子在能级差较大的定态间发生跃迁时将发出可见光,放置一段时间后不再发光,但人靠近时仍可感到热气逼人,主要是因为还有能级差较小的跃迁发出红外线的缘故。这就是宏观上的热传递现象。
参考资料:http://www.asklight.com/article/folder3/20070103/6616.html
Ⅲ 光纤是谁发明的
1960年,美国人梅曼发明了红宝石激光器,使人类获得了性质与电磁波相同、且频率和相位都稳定的光——激光,但当时这种激光器还不能在室温条件下连续工作。
由于激光频带宽、纯度高、不易扩散,具有很好的方向性,因而很快便在通信领域找到了用武之地。
在光纤的传输介质方面,人们发现了透明度很高的石英玻璃丝可以传播光。这种玻璃丝叫作光学纤维,简称光纤。光纤一般由两层组成,里面一层称为内芯,直径一般为几十微米或几微米;外面一层称为包层。为了使光纤在施工的过程中不易被拉断,通常把千百根光纤组合在一起进行增强处理,制成像电缆一样的光缆,这样既提高了光纤的强度,又使光纤系统的通信容量大大增加。光纤的突出优点,是它可以在同一条通路上进行双向传输,利用这一特性,用户可以通过交互信息系统与对方对话,这就是我们所说的光纤通信。
光纤通信是运用光反射原理,把光的全反射限制在光纤内部,用光的信号取代传统通信方式中的电信号。但初期的光纤,光在其中传输时损耗很大。因此,要想用它来通信是不可能的。
1966年7月,英国标准电信研究所的英籍华人高锟博士和霍克哈姆就光纤传输的前景发表了具有重大历史意义的论文,论文分析了玻璃纤维损耗大的主要原因,大胆地预言,只要能设法降低玻璃纤维中的杂质,就有可能使光纤损耗从每千米1000分贝降低到每千米20分贝,从而有可能用于通信。这篇论文鼓舞了许多科学家为实现低损耗的光纤而努力。
1970年,美国康宁玻璃公司的卡普隆博士等三人,经过多次的试验,终于研制出传输损耗仅为每千米20分贝的光纤。这样低损耗的光纤,在当时是惊人的成就,使光纤通信有了实现的可能。
1970年,美国的贝尔研究所研制出能在室温下连续工作的半导体激光器,这种激光器只有米粒大小。尽管最初的激光器的寿命很短,但这种激光器已被认为是可以作为光纤通信的光源。由于光纤和激光器的重大突破,使光纤通信有了实现的可能,因此,1970年被认为是值得纪念的光纤传输元年。
1970年,突破了光纤和激光器两项技术难题,光纤通信从理想变成可能,各国电信科技人员,竞相进行研究和试验。光纤通信开始进入实用阶段,而且此后的发展极为迅速,其应用系统也已经多次更新换代。20世纪70年代的光纤通信系统主要应用光纤的短波波段进行传输;80年代以后逐渐改用长波波段;到90年代初,光纤的通信容量扩大了50倍。到了90年代后期,传输波波长更长,并且开始使用光纤放大器等新技术以增强信号、扩大传输容量。这时,光纤广泛地应用于市内电话以及长途通信干线中,成为通信线路的骨干。甚至美、日、英、法等8国已宣布,今后铺设长途通信干线不再使用电缆而改用光缆。
Ⅳ 光能是谁发明的
据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”,“未来能源结构的基础”,则是近来的事。20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀作功而抽水的机器。在1615年~1900年之间,世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光,发动机功率 不大,工质主要是水蒸汽,价格昂贵,实用价值不大,大部分为太阳能爱好者个人研究制造。
Ⅳ 光年是怎么发明出来的呢
光年不是发明出来的。只是天文观测需要计算距离,而常用距离单位都太小。相似的单位还有。天文单位(日地距离)。随着人们观察的距离不断扩大。天文单位也太小了。所以才有了光年的尺度。
Ⅵ 请问光是怎么产生的
光是能量,能量大小由光子的频率决定,很多能量转移过程中都有光子的产生,当光子的数目达到一定程度且频率在人能感受的范围中时,就成了生活中肉眼所见到的光,贝达衰变时放出的光子数目太少,我们不能看见,紫外光,红外线频率在人眼感觉范围之外,我们也不能见到.
我们看到的太阳光是太阳最薄的光球层发出的,那里的物质是等离子态,即原子被电离为原子核和电子,由于电子在原子核中是按量子能级分布,当一个原来被电离的自由电子进入原子的能级中时,电子能量降低,有能来能量守恒,这个过程产生一个特定频率的光子,由于电子能量的连续性分布和量子轨道的不唯一性,太阳发出各个频率段的光子,也就有了人眼中的各种色彩.
光子是能量的携带者,而光在微观上就表现为光子,所以光与能量的释放与转换分不开的。
Ⅶ 光是谁发明的
光不是发明的,他是自然产生的,就像灯光,人类发明了灯,灯光就自然而然的产生了。
Ⅷ 光纤是谁发明的
光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。
1870年的一天,英国物理学家丁达尔到皇家学会的演讲厅讲光的全反射原理,他做了一个简单的实验:在装满水的木桶上钻个孔,然后用灯从桶上边把水照亮。结果使观众们大吃一惊。人们看到,放光的水从水桶的小孔里流了出来,水流弯曲,光线也跟着弯曲,光居然被弯弯曲曲的水俘获了。
人们曾经发现,光能沿着从酒桶中喷出的细酒流传输;人们还发现,光能顺着弯曲的玻璃棒前进。这是为什么呢?难道光线不再直进了吗?这些现象引起了丁达尔的注意,经过他的研究,发现这是的作用,由于水等介质密度由于比周围的物质(如空气)大,即光从水中射向空气,当入射角大于某一角度时,折射光线消失,全部光线都反射回水中。表面上看,光好像在水流中弯曲前进。
后来人们造出一种透明度很高、粗细像蜘蛛丝一样的玻璃丝──玻璃纤维,当光线以合适的角度射入玻璃纤维时,光就沿着弯弯曲曲的玻璃纤维前进。由于这种纤维能够用来传输光线,所以称它为光导纤维。
Ⅸ 电灯泡为什么会发光,是什么原理来的,是谁发明啊
白炽灯是根据电流的热效应而发热达到白炽状态而发光,白炽灯于1879年由美国发明家托马斯·阿尔瓦·爱迪生发明。
如果是日光灯则是因为灯管两端的高压使管内的惰性气体和汞蒸气迅速发生电离而产生大量的高速离子,这些离子在高压下发生定向移动使灯管持续工作,且有部分离子撞在灯管内壁的荧光粉上而使荧光粉发出荧光。