若是把手电筒的光射向宇宙深处,然后突然关闭光源,光会消失吗?( 二 )


我们所感知到的光 , 是光线经过折射映入眼睛中的 , 人眼可见波的范围在400至700纳米(nm)之间 , 是光谱上的一段 。 理论上说 , 任何事物都在“发光” , 因为只有发光的物质人类才能看得见 。 但实际上 , 我们看见的“可见光”都来自于光源中的电子活动 。 主要有热运动、热辐射、受激辐射三种 。 手电筒发光属于属于最后一种 , 当电源打开之后 , 灯丝加热产生电子 , 电子进行跃迁到高能级产生能量 , 之后又回落到低能级 , 周而复始之下 , 大量的光子产生 , 光出现了 。
若是把手电筒的光射向宇宙深处,然后突然关闭光源,光会消失吗?
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Tips:热辐射的光谱是连续谱 , 波长覆盖范围理论上可从0直至∞ , 一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线传播 。
因为光的传播速度是3X10^8M/S , 比逃离地球的第二速度11.2千米/秒快了不知道多少倍 , 因此当手电筒的光出现之后 , 它们早就开始向宇宙进军了 。 2秒钟不到的时间 , 它就已经飞离月球了 。 它们的速度非常之快 , 因此在关闭光源之后 , 在我们的肉眼看来光消失了 , 实际上很大一部分都飞向了宇宙 。 在宇宙中一部分的光量子被宇宙中的天体所吸收 , 一部分飘散在宇宙中 , 还有一部分到了黑洞 。
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Tips:黑洞=BlackHole , 是现代广义相对论中 , 存在于宇宙空间中的一种天体 。 黑洞的引力极其强大 , 使得视界内的逃逸速度大于光速 。
日常生活中 , 我们肉眼看到的光是经过折射或者直接映入我们的眼睛 , 但实际上都是光子的反射 , 光子在吸收了太阳光的能量之后 , 从低态转到高态 , 从而导致光的频率不同 , 在我们的眼睛中就变成不同色彩的光 。 因此光不会消失 , 人眼看不到光只是因为人眼的层次太低 , 只能看到一部分的可见光 。
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Tips:激光指示器Laserpointer , 又称为激光笔、指星笔等 , 是把可见激光设计成便携、手易握、激光模组(二极管)加工成的笔型发射器 。
因为光子不会消失 , 且在宇宙中传播速度最快 , 因此光学常常用在宇宙探测中 。 比如发射光信号 , 将人类的信息传递给外星人 。 激光笔 , 能够锁定星球的位置 , 帮助观测行星 。 此外 , 光还能应用在天文领域 , 光学望远镜就是其中的一项成果 。 因此 , 当我们关闭手电筒时 , 光并没有消失 , 而是以极快的速度前去宇宙旅行 。
光的利与弊
光 , 虽然能够照亮我们的世界 , 但是太多的光就成为生活的负担 。 目前 , 我们的世界上出现了许多的光学污染 。 光学污染 , 分白亮污染、人工白昼夜、彩光污染等三种 。
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Tips:光学望远镜 , 使用人眼可见光形成恒星和星系的像的望远镜 , 是用于收集可见光的一种望远镜 , 并且经由聚焦光线 , 可以直接放大影像、进行目视观测或者摄影等 。
白亮污染主要是城市中高楼大厦的玻璃外墙、大理石地面、和各种涂料反射的明亮的白光 。 长时间生活在白亮污染中的人类 , 视力急剧下降 , 患白内障的几率高达45% , 还会使人头晕目眩、情绪低落、神经衰弱等症状 。
人工白昼夜 , 指在夜晚上演的灯光秀和各种各样的霓虹灯 , 将城市变成不夜城 。 虽然五颜六色的灯光十分炫丽 , 但是这严重扰乱了人的正常作息导致工作效率低下 , 同时影响夜间生物的繁殖 。
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Tips:凡是各种原因如老化 , 遗传、局部营养障碍、免疫与代谢异常 , 外伤、中毒、辐射等 , 都能引起晶状体代谢紊乱 , 导致晶状体蛋白质变性而发生混浊 , 称为白内障 。
彩光污染 , 舞厅、歌厅安装的旋转灯、荧光灯之类的彩色灯光造成的是彩光污染 。 彩色灯光中的黑光灯产生的紫外线辐射比太阳中的紫外线辐射还强 , 长期处在辐射之下容易引发癌症 。 同时炫目的灯光 , 还让人产生头晕恶心的症状 。 简而言之 , 光是人类科学史上的一颗明珠 , 让我们在黑夜中享受白昼的温馨 , 但是一旦过度 , 光就成为一种灾难 。