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一、光子是否和常见物质一样,也有质量和体积?
两块磁铁之间是有磁力作用的,磁力是属于电磁力,而电磁力的媒介粒子是光子。那就可以说两块磁铁间的磁力是靠光子传递的。实际上,光子就是传递电磁相互作用的基本粒子,同时也是一种玻色子。
普朗克提出电磁波的能量是量子化的,不同频率电磁波的能量量子为hν,当时爱因斯坦认为其中大有问题。后来爱因斯坦大胆提出了光也是具有粒子性,和普朗克的能量子一样,光也有光量子,每个光量子的能量也是hv,这就是光量子假说。
光子是什么?这里就要说一下“波粒二象性”,就是指某种物质同时具有波和粒子的特征。
一、光的波动性
光子其实是电磁波的一个波包,光波通常是指电磁波谱中的可见光。电磁波辐射的载体就被称作光子,在真空中传播的速度为光速。电磁波的波长λ 和频率ν 的乘积是光速c,即νλ=c,就有了光的频率越高,波长就越短,反之频率越低,波长就越长。
二、光的粒子性
1923年,美国物理学家康普顿在研究x射线发生散射的实验时,发现了一个散射光中除了有原波长λ0的x光外,还产生了波长λ>λ0 的x光,其波长的增量随散射角的不同而变化,借助于光子理论发解释了发生的现象。说明了光子像粒子一样不但具有能量,还具有动量,光子的动量p=h/λ,从而证明了光的粒子性。
光电效应当接收电路的间隙被光照射时,间隙容易产生电火花,这是最早发现的光电效应。在光电效应中,光子可以一个一个的打到金属表面的电子上,这个时候光的能量是一份一份的,一个光子的能量为E=hν(ν是光的频率,h是普朗克常量)。
电子就会吸收光子的能量,当电子吸收的能量大于原子核的束缚能,那这个时候电子就逃脱了原子核的束缚,会到达金属的表面。光电效应不仅证明光具有粒子性,也具有波动性,这是由于光具有频率。
光子有质量吗?由狭义相对论,一个静质量为m0的物体,当其相对速度v逐渐加快,那么运动质量m也会逐渐增加。在质增效应公式中,当物体的速度无限接近光速,那么,其动质量将会无限增大。但是光子的速度为c,也就是光速,这说明上述公式的分母为0,要使上述公式有意义,由高等数学中的0/0型,就必须要求分子也为0,即光子没有静质量,也就是光子没有质量。
光子有体积吗?在微观粒子的世界里,单个粒子的体积是没有明确定义的。而且光子也不是粒子只是具有粒子性,所以光子是没有体积的。因为对于光、光子来说,整个宇宙空间是零点,光子不会具有存在的空间,这样光子本身只能也是零点。
一、光子有体积吗?
理论上来说光子有体积,但是非常小。狭义相对论明显说过光与电磁波之所以是以光速运动——因为它们是纯粹的能量,没有静止质量。
光子是传递电磁相互作用的基本粒子,是一种规范玻色子。光子是电磁辐射的载体,而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。与大多数基本粒子(如电子和夸克)相比,光子没有静止质量(爱因斯坦的运动质量公式中,光子的v = C,使得公式分母为0,但光子的运动质量m具有有限值,故光子的静止质量必须为零。),光子有速度、能量、动量、质量,这意味着其在真空中的传播速度是光速。
二、光子是什么东西,是物质吗?有体积吗?有质量吗
原始称呼是光量子(light quantum),电磁辐射的量子,传递电磁相互作用的规范粒子,记为γ。其静止量为零,不带荷电,其能量为普朗克常量和电磁辐射频率的乘积,ε=hv,在真空中以光速c运行,其自旋为1,是玻色子。早在1900年,M.普朗克解释黑体辐射能量分布时作出量子假设,物质振子与辐射之间的能量交换是不连续的,一份一份的,每一份的能量为hv;1905年A.爱因斯坦进一步提出光波本身就不是连续的而具有粒子性,爱因斯坦称之为光量子;1923年A.H.康普顿成功地用光量子概念解释了X光被物质散射时波长变化的康普顿效应,从而光量子概念被广泛接受和应用,1926年正式命名为光子。量子电动力学确立后,确认光子是传递电磁相互作用的媒介粒子。带电粒子通过发射或吸收光子而相互作用,正反带电粒子对可湮没转化为光子,它们也可以在电磁场中产生。光子是光线中携带能量的粒子。一个光子能量的多少与波长相关, 波长越短, 能量越高。当一个光子被分子吸收时,就有一个电子获得足够的能量从而从内轨道跃迁到外轨道,具有电子跃迁的分子就从基态变成了激发态。
光子具有能量,也具有动量,更具有质量,按照质能方程,E=MC^2=HV,求出M=HV/C^2,
光子由于无法静止,所以它没有静止质量,这儿的质量是光子的相对论质量。
光子是传递电磁相互作用的基本粒子,是一种规范玻色子。光子是电磁辐射的载体,而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。与大多数基本粒子相比,光子的静止质量为零,这意味着其在真空中的传播速度是光速。与其他量子一样,光子具有波粒二象性:光子能够表现出经典波的折射、干涉、衍射等性质;而光子的粒子性则表现为和物质相互作用时不像经典的粒子那样可以传递任意值的能量,光子只能传递量子化的能量。对可见光而言,单个光子携带的能量约为4×10-19焦耳,这样大小的能量足以激发起眼睛上感光细胞的一个分子,从而引起视觉。除能量以外,光子还具有动量和偏振态,但单个光子没有确定的动量或偏振态。
三、光子有体积?质量?密度?单位?吗?
没有体积,没有密度,没有静止质量,由于运动而有能量,质量可由能量计算。用能量来衡量吧。关于光电效应测普朗克常量的问题,通过《光子是什么东西,是物质吗?有体积吗?有质量吗》、《光子有体积?质量?密度?单位?吗?》等文章的解答希望已经帮助到您了!如您想了解更多关于光电效应测普朗克常量的相关信息,请到本站进行查找!