有朋友问,关灯之后,灯熄光灭,房间内的这些光究竟去哪儿了?
光是电磁波,而电磁波本质上是以波动形式在空间中传播的电磁场。电磁波能与物质相互作用,既能够被物体反射,可以被物体吸收。热辐射就是通过电磁波进行传播的。当然,由于光存在波粒二象性,它也可以被看作是光子。
这些光在灯熄灭的瞬间,大部分都被房间内的物质吸收了,仅有一小部分,被反射到了外界,但仍然也逃不过被吸收的命运。
光的传播速度高达30万千米每秒,在关灯后的那一瞬间,灯泡发出的光在灯熄灭后的不到一秒钟内,会与房间内的物体发生很多次的碰撞,并在此过程中被吸收殆尽。
我们能够看见这个世界,不是因为我们眼睛能够发出目光,而是因为我们的眼睛能够接收外界的反射光或者光源发出的光。灯熄灭后,没有了足够的反射光映入我们的眼睛,所以我们感觉灯光突然消失了。
照向天空的手电筒,电源熄灭后,手电筒的光束之所以会瞬间消失,也是因为它们几乎都被空气分子吸收了,没有足够的光线映入眼中,我们当然看不见。
当然,在少云晴朗的天气下,手电筒熄灭后,在这之前发出的光仍然会继续传播,并射向太空深处,直到被宇宙中的各种物质吸收殆尽。
光具有能量,被物体吸收后会转化为内能或者其它的能量形式。比如,太阳光照射在物体表面,其中有一部分就会被物体吸收,转化为物体内部分子的内能,使物体温度升高。太阳能发电则是将部分光能转化成了电能。普通的灯光照在人身上几乎感觉不到温暖,是因为功率太小的缘故。
物体除了能够吸收电磁波,还会向外界发射电磁波。
凡是温度在绝对零度,也就是零下273.15摄氏度以上的物体,都会无时无刻向外界辐射出电磁波,通常是红外光,只有那些温度较高的物质才会辐射出比红外光频率更高的可见光、紫外光,甚至X射线。
这种辐射现象是自发的,只要构成物体的粒子不处于绝对静止状态,就会永远存在。
物体辐射出的红外光来源于原子内电子的运动,当电子受激时,就会向外界辐射出电磁波。
实际上,电磁波的反射过程,本质上是一种吸收再辐射的过程,并且这种过程会导致反射光出现衰减。因此,这个世界上不存在反射率100%的物体。
而这个世界之所以色彩缤纷,并不只是因为我们的视觉系统能够对不同频段的可见光赋予不同的色彩含义,还因为不同材质的物体具有特定的反射光谱和发射光谱。地球表面各类物体的反射光谱就是遥感成像的基础。
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