既然光是一种物质,为何它无法穿过墙壁,却能穿过玻璃呢?

五楼的辣男人 2024-11-18 03:40:39

从古至今,光就是人类探索自然奥秘的重要媒介,它不仅给人类带来光明,也间接推动了人类科学技术的发展。

长久以来,有关光的本质和行为一直都是科学界热点议题,人们一直为光是基本粒子,还是电磁波而争论不休。

后来,经过爱因斯坦确定,光具有波粒二象性,也就是说光同时具有粒子性,也具有波动性。光的波动性,能够让光像水波一样传播,而粒子性,则让光以光子的形式存在,光子则是光的能量载体,每个光子都携带一定的能量。

因此,当我们说光是一种物质的时候,是在强调它具有能量和动量,能够与物质相互作用。例如:光可以加热物体,引发化学反应等。

说光是一种物质,是因为其符合物质的基本定义,就是占据空间也具有质量。虽然作为光组成基本单位的光子,在静止状态下为零,但光子始终处于运动状态,根据爱因斯坦的质能方程式,在运动状态下的光子,是具有相对论质量。

光为何无法穿过墙壁?

想要知道光为何无法穿过墙壁,而可以穿过玻璃,要从光子与物质相互作用这方面来了解。

首先,我们来看看墙壁,其组成主要是由混凝土、砖头和钢筋等材料组合而成,在微观层面上来看在,这些材料性质不一,其内部的分子和原子的排列也不太规则。

当光照射到墙壁上的时候,光子与墙壁中的原子和分子相互作用,这种相互作用可以通过多种方式发生。

光子在进入到墙壁后,会被墙壁中的原子或分子吸收,,这种吸收过程会将光子的能量转化成为其他方式的能量,一般常见的就是热能,这也是为何冬天的墙壁,靠上去的时候暖洋洋的,因为光子把其携带的能量部分转化成为热能了。

在这个过程中,也不是所有的光子都被吸收,有部分的光子会被散射开来,就是光子与墙壁内的原子或者分子发生碰撞后,会改变光子的方向,从不同的角度离开墙壁,这种散射是多个方向的,意味着光子会向四面八方散发开来,而不是沿着直线穿过墙壁。

其次,光无法穿过墙壁也与墙壁的厚度和密度有关,通常墙壁的厚度比较厚,同时密度也比较大,当光子在穿越过程中,墙壁越厚,意味着光子需要穿过更多的原子或者分子,增加了光子与墙壁材料发生作用的次数。

而墙壁的密度越大,也就意味着在单位体积内,与更多的原子或者分子发生作用。这也是为何一些光无法穿过的物体,当其足够薄的时候,就会出现透光的现象,就是这个原理。

光为何可以穿过玻璃呢?

我们都知道一个现象,那就是玻璃是“透明”的,透明就是可以透过这个物体,看到外面,也就是说光线可以穿过这个物体。

在自然界中,除了玻璃,还有水晶、水和空气,都是透明的,也就是说光都可以穿过这些物体,那么是什么原因,让光这种物质可以穿过这些物体,而无法穿过墙壁等一些物体呢?

这个主要与玻璃的原子排列结构有关,我们都知道玻璃的主要成分是二氧化硅,这是地球上一种极为丰富的化合物,是地壳中最常见,也是数量最多的物质之一。

在玻璃的内部,原子和分子排列非常规则,虽然玻璃是一种非晶体的物体,但是玻璃种的硅和氧原子通过共价键,形成一个复杂的三维网络。

在固体物理学中,有该带隙的概念,带隙是导带的最低点到最高点的能量之差。材料的电子带隙对光的吸收和透过有着重要的影响。由于玻璃特殊的三维结构,导致玻璃中的带隙比较大,而带隙越大,电子有价带被激发的导带越难,意味着它的价带电子需要吸收更多的能量才能跃迁到导带。

而可见光的能量通常不足以使玻璃中的电子跃迁到导带,因此光在玻璃的内部不容易被吸收,而可以透过玻璃。

从宏观上来说,由于玻璃的内部结构,导致光子可以穿过玻璃内部的分子结构,不会被吸收和散射,而是穿过玻璃。

虽然玻璃不会吸收和散射光子,但是会对光线产生折射,并且玻璃的折射率也比较高,这是由于二氧化硅对光的响应特征决定的。

当光从空气进入到玻璃时,由于玻璃的折射率高于空气,因此,光的速度会减慢,同时传播方向也会有所改变,不过这种改变是可以预测的。

值得注意的是,不同频率和波长的光,在穿过玻璃的时候,由于折射率不同,因此会被不同程度的折射和分散,因此太阳光在穿过三棱玻璃的时候,会形成彩虹的现象。

结语:

通过上面的内容,可以得出结论,那就是光能穿过玻璃而无法穿过墙壁,究其原因,就是玻璃和墙壁内部原子结构和物理性质差异所导致的。

玻璃内部原子排列高规则性和均匀性,使的光子能够沿着特定的路线传播,而不被大量的散射和吸收。

而墙壁内部的原子结构杂乱无章,导致光子在穿越过程中被大量吸收和散射,导致光子被消耗掉,因此无法穿越墙壁。

2 阅读:1569
评论列表
  • 2024-11-22 08:08

    光能穿过任何物质 包括 虚空。。。。自己看不见就判定对错是 无知 对待任何研究知识 要第一断定 第二否定 第三可能。。。。

  • 2024-11-22 21:36

    光通过透明体时是受激辐射是有实验依据的。其实拉曼效应就是原子的受激辐射产生的。当光通过透明体时其实是透明体里的原子中的电子受激再辐射出光,这个推论是有实验依据的。当光通过带颜色的透明体时就会辐射出物体本身颜色的光,也就是拉曼效应光。拉曼效应实验就是物质受激辐射,所以它辐射出的是物质原子里电子固有频率的光。所以拉曼在发现拉曼效应时观察的海水颜色是蓝色的。其实水就是高度透明的蓝色物质,所以它受激辐射出固有频率蓝光。所以以前的理论说水是无色透明的物质是错误的!水其实就是蓝色高度透明的物质!只是在少量时辐射出的蓝光很少反射的都是它背后物质的颜色,所以就被误认为无色。还原光的电磁波属性后到此所有的之前无法解释的物理理论都可以通顺了!所谓的测不准原理,薛定谔的猫,光子论(量子),四不象的波粒两象性都将成为过去时。

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    放屁啦你
    启墨 回复:
    这是我见过字数最多的评论
  • 2024-11-22 21:37

    所谓的光的双缝干涉一观察就会坍塌是某些科学家选择性眼瞎?因为用最简单最原始的实验无论你怎么观察双缝干涉条纹都不会消失。很简单用一黑纸皮刻2条相互靠近的双缝,在一个暗室用激光笔照射双缝选择适当的距离用白色的墙壁做屏幕即可,就可以稳定地观察到光的双缝干涉条纹。无论你用什么角度,用双眼或者用单眼观察干涉条纹都不会消失,无论用胶片相机还是数码相机拍照干涉条纹也不会消!何来的一观察就坍塌?也许他们的所谓观察是在双缝上装探测器,这样的所谓观察难道不是因为所装的探测器影响光干涉的条件吗?这种观察难道不是选择性眼瞎吗?我不明白为什么那么多科学家会选择性眼瞎!假如光是粒子是正确的,在双缝上装上探测器,当单个“光子”通过时如果进入探测器那么它就无法到达屏幕,因为按这个假设无论它是真正的粒子还是所谓的能量子它通过探测器时只有被它吸收了才能探测到,被探测器吸收了那它就无法去到荧屏。如果“光子”能通过探测器到达荧屏那么探测器就探测不到它!因此这种所谓的探测实验是根本做不出来的,电子双缝双实验原理也是一样的。能做出来就说明自称所谓的单“光子”或单电子是假的,而是有部分光波或电子被探测器捕获一部分通过双缝到达荧屏

  • 2024-11-23 05:00

    能阻挡光子由构成物质最小单元(能阻挡光子的单元就算)排列密集与错位(厚度)决定,你电筒对着一张薄纸射!能穿过,2张3张.....n张穿过光越来越淡直到穿不过!光不能穿过墙是墙不够薄!理论上只要够薄我们生活中的东西都能穿过,,还有光穿过某些东西有变色,应该不是单纯的穿过把,应该还有什么物理反应发生(变色,穿过同时产生或者带走某种物质导致)现在只记得高中学的一点点物理知识!只能想到这了!

  • 2024-11-22 21:37

    光的电磁波理论遇到最大的难题就是解释光电效应实验。我已经成功地用电磁感应原理完美地解释了光电效应实验。而且还完美地解释了假设的光子撞击电子为什么电子的逸出方与入射光方向无关的问题。而用偏振光做光电效应实验却对逸出电子的逸出方向相关!而且还能解释少量逸出电子的能量与入射光的能量成倍增加。而这些把光假设成粒子是无法解释光电效应的这些实验结果的。唯有用电磁感应原理来解释光电效应实验才能完美地解释这些实验结果。既然不存在“光量子”何来的量子通信?如果真的存在量子纠缠,那么用电子纠缠来做量子通信是最容易实现的。先制备一对纠缠态的电子把其中一个电子用导体移动到另一端(可以是1米或几万K米),然后测量其中一个电子的状态另一个电子的状态就确定了,这样就可以做出真正的量子通信了!而不用激光来骗人了。目前世界上根本就没有人能做出真正的纠缠态电子对,所以只能用偏振光的交织说成是什么光子纠缠来骗人其实本质上还是激光通信。

    剧毒 回复:
    简直是一派胡言兼放屁,另加乱叼河马
  • 2024-11-22 11:45

    谁说光不能穿过墙壁

    剧毒 回复:
    怎么穿的?演示一下
    淡忘丶 回复: 剧毒
    一张薄纸也能叫一面墙!几千张纸叠起来不就是现实墙厚度了!不能穿过说明墙不够薄![笑着哭]
  • 2024-11-22 21:38

    到目前为止人类连光的本质属性都没搞清楚更不要说控制单个光脉冲了!我的理论是根据电磁波原理(振荡电流产生电磁波)推导出光波是由单个电子振动产生的电磁波,一个电子振动一次产生一个光脉冲,一群电子振动产生一群光脉冲。你所说的所谓单光子目前人类还无法做到,因为人类到目前为止连控制一个原子都做不到更不要说控制一个电子。你所说的探测,目前所有的探测手段也只探测一群光波,因为目前所有的感光材料都要有一定量的光波作用才能体现出来。你所谓单光子双缝干涉实验实际上是一群光波在起作用,只是要达到一定的量才能在屏幕上显示出来。你再疏理一下所有的物理理论。如果还原光的电磁波属性,用光的电磁感应原理解释光电效应,解释黑体辐射现象(在光的电磁感应原理解释光电效应实验时说的光波作用于电子电子获得的能量就是一份份的,在效果上是不连续的)也就是说光的电磁感应原理也能解释黑体辐射实验。再有就是解释康普顿效应,是光激光辐射引起的,我认为光通透明体是光激辐射也就是入射光激发透明体的电子引起透明体物质的电子共振再发射出光波,晶体里的电子振频率受晶体原子影响,不同角度的电子受激后振荡频率不一样引起康普顿实验结果这样所有物理论都顺了

    剧毒 回复:
    放屁,癞蛤蟆戴头盔愣充大头鬼
  • 2024-11-22 21:36

    光的本质属性就是电磁波!没有粒子性!用光的电磁感应原理能完美地解释光电效应实验。根据本人用光波的电磁感应原理解释光电效应实验可以推导出用偏振光做光电效应实验会对逸出电子方向产生影响,逸出电子的方向与入射光波包的切线方向相同,而实验证明推论完全正确!光的电磁感应原理导论1:光的波包的磁通变化率与光的频率成正比,所以光的波泡对电子的感应能力与光的频率成正比!与实验结果相符。而光子论的假设是无法解释逸出电子方向与入射光方向无关的实验事实,而且逸出电子方向可以与入射光方向相反,爱因斯坦的光子论假设是光子撞击电子产生光电效应的,按此推论逸出电子方向应该与入射光同向,而实验事实却是与入射光方向无关反而与偏振光的偏振方向有关。所有实验证明用光波包电磁感应原理解释光电效应实验才是正确的光子论是错误的,波粒两象性更是谎谬!所谓的电子双缝干涉实验我认为是电子撞击双缝产生的衍生物,我们可以用不同材质的金属材料来做双缝中间隔栅两侧也用不同的金属看还能不能产生双缝干涉现象就知道。最简单的原因光的双缝干涉实验是不怕观察的,为什么电子双缝干涉怕观察?那是因为光的双缝干涉是真正的双缝干涉电子双缝干涉是假的双缝干涉。

    剧毒 回复:
    乱叼河马
  • 2024-11-22 12:30

    光会讲话,但不喜欢运动,对吧,光说不练[呲牙笑]

  • 2024-11-22 09:34

    光是波的话为啥穿越不了墙壁

  • 2024-11-19 21:21

    光并没有完全穿过玻璃,有一部分光被玻璃挡住了。

  • 2024-11-22 21:33

    可以说光可以穿透任何物质,也可以说穿透不了任何物质,就像子弹可能穿透一片森林却穿透不了一棵树一样!

  • 2024-11-22 21:44

    因为玻璃是透明的,而墙壁不透明[墨镜]

  • 2024-11-22 21:19

    波粒二象性,什么物质[捂脸哭]

  • 2024-11-22 02:09

    光是否能透过和是否二氧化硅根本无关!毕竟透明东东非二氧化硅的照样有(比如透明钻石)!所以,你说的根本不成立!哈哈哈!

  • 2024-11-22 23:09

    一派胡言