光和光子是什么类的物质?光是能量性物质,还是实体性物质?光子能量性物质,还是实体性物质?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/22 13:21:55
光和光子是什么类的物质?光是能量性物质,还是实体性物质?光子能量性物质,还是实体性物质?
光和光子是什么类的物质?
光是能量性物质,还是实体性物质?光子能量性物质,还是实体性物质?
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先说几句
光子,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.
光,在经典力学中,研究对象总是被明确区分为两类：波和粒子.前者的典型例子是光,后者则组成了我们常说的“物质”.1905年,爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释,人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质.1924年,德布罗意提出“物质波”假说,认为和光一样,一切物质都具有波粒二象性.根据这一假说,电子也会具有干涉和衍射等波动现象,这被后来的电子衍射试验所证 “波”和“粒子”的数学关系
物质的粒子性由能量 E 和动量 p 刻划,波的特征则由电磁波频率 ν 和其波长 λ 表达,这两组物理量的比例因子由普朗克常数 h（h=6.626*10^-34J·s） 所联系.
E=hv ,E=mc^2 联立两式,得：m=hv/c^2(这是光子的相对论质量,由于光子无法静止,因此光子无静质量）而p=mc
则p=hv/c（p 为动量）
懂了没有?（有点深奥）
20年前人类发现了光子带当这些粒子和反粒子聚合的时候将会创造一个强烈的光子活动，也就是我们熟知的我们世界的物质组成可是一般的物质粒子，速度与光