神马作文网1.为什么光总是以光速传播?即使受到反射/折射.
来源：学生作业帮 编辑：神马作文网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/11/11 04:29:22
1.为什么光总是以光速传播?即使受到反射/折射.
2.光的波动性与粒子性
3.怎么解释光是直线传播的(通过光的两性来解释)
2.光的波动性与粒子性
3.怎么解释光是直线传播的(通过光的两性来解释)
其他先不说.明确一个概念,光速是物理学里面的一个恒量,如同普朗克常量,基本电荷一样,是不变的.对于常量,物理学通常用一个特殊字母代表,光速在国际上通行用c表示 c＝299792458m/s
光速定义为：光子在真空中传播的速度. 光速和光的传播速度是两个不同的概念!
光速绝对不等于光的传播速度,因为在有介质的情况下,光的传播速度小于光速.例如,光在水中的传播速度约为光速的3/4,
关于光速这个问题,其实学了高中物理就能给出正确而详细的解释.首先给出简明定义：光速就是光子（包括电磁波）在真空中的传播速度.因此必须首先明白,光子的速度不等于光速! 只有在真空中传播的速度才等于光速!
有人认为光子在任何介质里面传播都是恒定不变的,这个结论很显然是错误的.不知道诸位学过折射定律没有,折射率n＝c/v c指的是物理常量光速 v指的是光在该介质中传播的速度.倘若认为光在任何透明介质中传播的速度都等于光速,那么可以得出结论,任何透明介质的折射率都等于1 那么哪来的折射现象?如果没有折射现象,现今一切光学仪器也都不存在了!因此对于第一个问题,明确的解释是 光速是一个物理衡量,是不变的,纯粹的反射是不改变光速的,但是折射现象产生原因本身就是因为光在不同介质中传播速度不同!
需要说明的是,尽管光是一种电磁波,但是于声波等这些波属于两种不同性质的波,电磁波可以在没有介质的真空中传播,这时候光子的传播速度等于光速,在介质中传播其速度低于光速,根据狭义相对论,光速是宇宙的终极速度,也就是不可能超光速.否则质量将成为复数.而声波等属于机械波,是必须要有介质才能传播的,其性质完全不同于电磁波.唯一相同点,他们都具有波的基本物理属性,有频率,增幅,速度.
光速作为物理里面的基本常量之一,其速度是个恒定不变的值,1983年,光速取代了米被选作定义标准,约定为299,792,458米/秒,数值与当时的米定义一致.秒和光速的定义值,表示1米从此定义为光在真空中1/299,792,458秒内走过的距离.因此自1983年以来,不管我们对光速的测量作了多少精确的修正,都不会影响到光速值,却会影响到米的长度.你有多高事实上是由光速定义的.
但光速还定义着比长度更加基本的东西.阿尔伯特·爱因斯坦的工作表明了光速的真正重要性.由于他的功劳,我们知道,光速不仅仅是光子在真空中运动的速度,还是连接时间与空间的基本常数.爱因斯坦年轻的时候曾经问自己,如果人运动的速度快到足以跟上光的脚步,光看起来是什么样子的.理论上它看上去像是你身边一个静止的峰,但爱因斯坦知道,麦克斯韦方程组不允许这种结果出现.他得出结论认为,要么是麦克斯韦的理论不适用于运动中的观察者,要么是相对运动力学需要更改.
爱因斯坦在他1905年发表的狭义相对论里解决了这个问题.这一理论基于一个通用原则：相对任何以恒定速度运动的观察者来说,不管这个速度是多少,物理原理及光速都是一样的.爱因斯坦的狭义相对论使我们对时间和空间的观念发生了革命性的变化,强调了光速在物理学中的根本地位.
第二个问题 关于光的波粒二相性 光的干涉 衍射和偏振现象说明光具有波动性,而光电效应则说明了光具有粒子性.这就是光的波粒二相性. 根据光的性质,徳布罗意在1924年提出了微观粒子（包括电子,原子,质子等等）均具有二相性的假说.他认为,从粒子角度来看,质量为m的粒子,以速度V运动时候,有一定的波长λ和频率ν的这些量之间的关系也和光波的波长,频率与光子的能量,动量之间的关系一样,应该遵循一以下方程：
E=mc~2＝hν；P=mv=h/λ;h是普朗克常量 所以对于具有静止质量的m的实物粒子而言,按照徳布罗意假说,粒子以速度v运动时有：λ＝h/(mv) 这个波通常成为物质波,现代电子显微镜就是根据这个原理,将传统光学显微镜的光子改成电子,根据这个公式可以知道,电子束由于时实物粒子,物质波波长λ极短,因此可以获得比光子更大的分辨率,因此电子显微镜轻而易举可以将物体放大数万倍!物质波的概念提出以后,很快在实验上得到验证,1927年,戴维逊和革末的电子衍射实验证明了电子波在晶面上反射,符合伦琴射线（X光）的乌力夫－布拉格公式,另外著名的电子衍射实验也证明了电子同样具有波动性.且符合徳布罗意物质波公式.
在电子的波动性获得实验验证之后,实验还证明了诸如原子,分子,和中子同样具有波动性,一切微观粒子均具有波粒二相性.但是这并不矛盾,而是同一的.我举个非常简单例子来说明对于同一无题怎么会有不同的看法：
假设两个人同时看到一个圆筒,的一个人从圆筒上面看,他看到的是一个圆形,而第二个人从侧面看,他看到的是一个长方形.这时,对于第一个人来说,他看到的物体是个圆形的,而第二人看到的物体是个长方形的.这两种说法看似矛盾,事实上,圆形和长方形都是该物体的不同侧面而已.这样,这两重互相矛盾的性质就同一起来了.
对于第三个问题,首先必须说明的是,光只有真空中或者均匀介质中才是直线传播.光的直线传播应该从粒子性来解释.光子从光源飞出来,在均匀媒质内遵从力学定律作等速直线运动.而在非均匀介质中,由于光的传播速度不同,产生折射现象,因此光在非均匀介质中不是按直线传播的.
光速定义为：光子在真空中传播的速度. 光速和光的传播速度是两个不同的概念!
光速绝对不等于光的传播速度,因为在有介质的情况下,光的传播速度小于光速.例如,光在水中的传播速度约为光速的3/4,
关于光速这个问题,其实学了高中物理就能给出正确而详细的解释.首先给出简明定义：光速就是光子（包括电磁波）在真空中的传播速度.因此必须首先明白,光子的速度不等于光速! 只有在真空中传播的速度才等于光速!
有人认为光子在任何介质里面传播都是恒定不变的,这个结论很显然是错误的.不知道诸位学过折射定律没有,折射率n＝c/v c指的是物理常量光速 v指的是光在该介质中传播的速度.倘若认为光在任何透明介质中传播的速度都等于光速,那么可以得出结论,任何透明介质的折射率都等于1 那么哪来的折射现象?如果没有折射现象,现今一切光学仪器也都不存在了!因此对于第一个问题,明确的解释是 光速是一个物理衡量,是不变的,纯粹的反射是不改变光速的,但是折射现象产生原因本身就是因为光在不同介质中传播速度不同!
需要说明的是,尽管光是一种电磁波,但是于声波等这些波属于两种不同性质的波,电磁波可以在没有介质的真空中传播,这时候光子的传播速度等于光速,在介质中传播其速度低于光速,根据狭义相对论,光速是宇宙的终极速度,也就是不可能超光速.否则质量将成为复数.而声波等属于机械波,是必须要有介质才能传播的,其性质完全不同于电磁波.唯一相同点,他们都具有波的基本物理属性,有频率,增幅,速度.
光速作为物理里面的基本常量之一,其速度是个恒定不变的值,1983年,光速取代了米被选作定义标准,约定为299,792,458米/秒,数值与当时的米定义一致.秒和光速的定义值,表示1米从此定义为光在真空中1/299,792,458秒内走过的距离.因此自1983年以来,不管我们对光速的测量作了多少精确的修正,都不会影响到光速值,却会影响到米的长度.你有多高事实上是由光速定义的.
但光速还定义着比长度更加基本的东西.阿尔伯特·爱因斯坦的工作表明了光速的真正重要性.由于他的功劳,我们知道,光速不仅仅是光子在真空中运动的速度,还是连接时间与空间的基本常数.爱因斯坦年轻的时候曾经问自己,如果人运动的速度快到足以跟上光的脚步,光看起来是什么样子的.理论上它看上去像是你身边一个静止的峰,但爱因斯坦知道,麦克斯韦方程组不允许这种结果出现.他得出结论认为,要么是麦克斯韦的理论不适用于运动中的观察者,要么是相对运动力学需要更改.
爱因斯坦在他1905年发表的狭义相对论里解决了这个问题.这一理论基于一个通用原则：相对任何以恒定速度运动的观察者来说,不管这个速度是多少,物理原理及光速都是一样的.爱因斯坦的狭义相对论使我们对时间和空间的观念发生了革命性的变化,强调了光速在物理学中的根本地位.
第二个问题 关于光的波粒二相性 光的干涉 衍射和偏振现象说明光具有波动性,而光电效应则说明了光具有粒子性.这就是光的波粒二相性. 根据光的性质,徳布罗意在1924年提出了微观粒子（包括电子,原子,质子等等）均具有二相性的假说.他认为,从粒子角度来看,质量为m的粒子,以速度V运动时候,有一定的波长λ和频率ν的这些量之间的关系也和光波的波长,频率与光子的能量,动量之间的关系一样,应该遵循一以下方程：
E=mc~2＝hν；P=mv=h/λ;h是普朗克常量 所以对于具有静止质量的m的实物粒子而言,按照徳布罗意假说,粒子以速度v运动时有：λ＝h/(mv) 这个波通常成为物质波,现代电子显微镜就是根据这个原理,将传统光学显微镜的光子改成电子,根据这个公式可以知道,电子束由于时实物粒子,物质波波长λ极短,因此可以获得比光子更大的分辨率,因此电子显微镜轻而易举可以将物体放大数万倍!物质波的概念提出以后,很快在实验上得到验证,1927年,戴维逊和革末的电子衍射实验证明了电子波在晶面上反射,符合伦琴射线（X光）的乌力夫－布拉格公式,另外著名的电子衍射实验也证明了电子同样具有波动性.且符合徳布罗意物质波公式.
在电子的波动性获得实验验证之后,实验还证明了诸如原子,分子,和中子同样具有波动性,一切微观粒子均具有波粒二相性.但是这并不矛盾,而是同一的.我举个非常简单例子来说明对于同一无题怎么会有不同的看法：
假设两个人同时看到一个圆筒,的一个人从圆筒上面看,他看到的是一个圆形,而第二个人从侧面看,他看到的是一个长方形.这时,对于第一个人来说,他看到的物体是个圆形的,而第二人看到的物体是个长方形的.这两种说法看似矛盾,事实上,圆形和长方形都是该物体的不同侧面而已.这样,这两重互相矛盾的性质就同一起来了.
对于第三个问题,首先必须说明的是,光只有真空中或者均匀介质中才是直线传播.光的直线传播应该从粒子性来解释.光子从光源飞出来,在均匀媒质内遵从力学定律作等速直线运动.而在非均匀介质中,由于光的传播速度不同,产生折射现象,因此光在非均匀介质中不是按直线传播的.