漆黑封闭的房间打开手电筒然后关掉,房间马上变黑,光哪里去了?

2022-10-29 22:02:50 来源:admin

原标题:漆黑封闭的房间打开手电筒然后关掉,房间马上变黑,光哪里去了?

简单回答就是:光被吸收了,房间的墙壁以及房间里的空气分子等都会吸收光子。

光,或许是我们日常生活中最常见但又最神秘的存在,人们对光的研究已经有两千多年的历史了,但直到今天,仍旧没完全弄清楚光的本质。

虽然量子力学的发展,让我们对光的本质有了更深的认识。光属于规范玻色子,在理论上寿命可以是无限的,并且必须以光速传播,没有静质量。简单讲,光就是纯能量。

要想更深刻认知题目中的问题,首先我们需要了解物体是如何吸收光子的,这需要从微观世界入手。

从原子开始。原子由原子核和电子组成,根据波尔的电子跃迁理论,电子在原子核外有不同的能级(也可以理解为轨道),越靠近原子核,电子的能级越高,能量也就越大。

而电子从高能级跃迁到低能级,就会释放能量(光子)。反过来,单子从低能级跃迁到高能级,会吸收能量(光子)。

电子在跃迁的过程中会释放或者吸收不同能量的光子,表现出来的就是不同颜色的光。

这里需要说明一点,电子只能从一个能级直接跃迁到下一个能级,而不能跃迁到两个能级之间的位置。

如果没有任何阻挡,光就会一直传播下去。而在漆黑的房间里,光肯定会受到某些阻挡,最明显的就是房间的墙壁,还有我们看不见的空气分子,都会吸收光子。

当然,墙壁对光子的吸收率并不能达到100%,不过由于光速特别快,在很短的时间内就能在房间的墙壁上来回反射很多次,每次反射都会有光子被吸收,所以光子很快就会被吸收完。

实际上,在我们眼里,只是一瞬间的功夫,光子就被吸收完了,所以在手电筒关闭之后,我们马上会感觉到黑暗。

即便是房间周围安装了反射率很高的镜子(反射率达到99.7%),也就是说每次反射只有0.3%的光子损失,但是仍旧是一瞬间的功夫,房间内就黑了,因为光速实在太快了,我们的肉眼很难感受到光子被吸收的过程。

如果有超高速摄像机,将光子被吸收的过程慢放,我们就可以感受到房间内慢慢暗淡下来,而不是瞬间变黑!

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