粒子|光的科学宇宙的心跳，定义了一切电磁力|波长|电磁波|光子

光是大自然的奇迹之一，我们习以为常，因为我们每天都看到它。我们不仅看到了它，而且除了它什么也没看到。 “看见”的定义是与电磁波相互作用，光子击中我们的眼睛。光线是分散的，不同的波长表现出不同的颜色，我们看到的一切都是光的表达。

文章图片
如果我们把光广义地定义为电磁波谱上的每一种辐射，那么我们能看到的光就更多了。我们的眼睛是一套探测器，可以探测电磁波，但只能探测到特定波长范围内的电磁波。其他的波长的波可以借助仪器“看到” 。用不同波长的光来观察宇宙可以让我们看到人类无法看到的东西。

文章图片
【粒子|光的科学宇宙的心跳，定义了一切】在不同波长下观察到的银河系。从顶部最长的无线电波到底部最短的伽马射线。
光是一种波，但光也是一种粒子。每个粒子也是一个波，这就波粒二象性。就像电子一样，当它在空间中传播时，它表现得像波一样，但当它被测量时，它可以作为单个粒子被探测到。
这两种定义实际上只是同一情况的两个方面，但光子包括电子等其他粒子的内部构造既不是波也不是电子，它们是一些我们还没有完全理解的东西。
现代物理学中更完整的定义是将物质和能量最基本的组成单元定义为量子场，每个粒子都有一种类型的场。因此，每个基本粒子都有一个电磁场，一个上夸克场等等。

文章图片
电磁力思维导图
让我们分开来看一看关于光概念的定义，首先从电磁波和电磁波谱开始。
作为电磁波的光
电磁波也是四种基本力之一电磁力。力是一种以光速在空间中传播的波。
当波在水中传播时，我们可以把波的概念联系起来。当波穿过水时，水本身并不是沿着波的方向传播的，当波穿过水时，水分子主要是上下运动。同样地，电磁波是一个力场，当它穿过空间时，强度会发生振荡。
与水波的类比有偏差。电磁波不需要物质介质就可以穿过，它可以在真空中的传播。当光通过不同的介质，如水、空气或玻璃时，它的速度比通过真空时要慢。尽管如此。
另一个不同是，电磁波由两个相互垂直运动的波组成，电场和磁场沿同一方向传播。这两种波是相互跟随的，所以当电场最大时，磁场也是最大的。

文章图片
电磁波及其特性。
因此，电和磁是同一种力的一部分，而这种力与我们所看到的光也是同一种力。这都是相互联系的。
我们的视觉和光线探测
当我们用眼睛观察时，我们能察觉到物体表面反射的光。我们的眼睛可以探测到反射的电磁波，波长在大约400到750纳米之间。波长较短的是紫外线、x射线，波长最短的是伽马射线和宇宙射线，波长较长的是红外线、微波和无线电波。
与其他的电磁波谱相比，我们所能看到的光的电磁波长并没有什么特别之处。我们在光学波长中看到的颜色并不是一种普遍的属性，它只是我们大脑的属性。
我们的眼睛能适应来自太阳的光。如果我们的太阳是一颗巨大的蓝色恒星，我们的视野可能在紫外线辐射范围内，如果它是一颗红矮星，我们可能看到的是红外线。当然，我们的大脑也可以适应在这些波长中看到颜色。