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光与电,宏观与微观

已有 6961 次阅读 2014-4-28 21:38 |系统分类:科研笔记| 牛顿, 宏观, 微观, 光速

在电磁波频谱上,光是频率较高的电磁波;德布罗意认为电子具有波动性,所以光(子)和电(子)都具有波粒二象性(“具”有不等于“是”,到底是波还是粒?)。但我们常用的交流电的频率远小于光的频率,比如常用的工频交流电是50Hz和60Hz。

我们知道,一个具体的线路所能通过的信号频率范围是有限的,电磁波在不同材料的导体中传播速度是不同的,在同一介质中,不同频的电磁波速度应该是不同的,但在真空这种特殊介质中,光度是不变的。、光速恒定不变应有两种含义:某一频率的光速度恒定和不同频率的光速度相同。不同频率的光(或电),某一频率的光通过不同材料,速度会变化,不同频率的光通过同一导体,速度不定,真空中除外。认为真空中光速恒定,是很多理论的前提。

光和时间有联系,应该和用太阳光计时造成的,黑夜白天,春种秋收。万物生长靠太阳,所以光和生命是有关的。频谱中的可见光对人类影响最大。

电能的传播速度远大于电子的移动速度,电通过一导般体会损失能量,光应该也一样。如果在接收端收不到某频率的信号,能说它还是和其他频率的信号以同样速度传到接收方了吗?

光速恒定,才有波长和频率乘积恒定,为什么不同频率的光速度恒定呢?实际中会恒定吗?实验测量允许误差多大?

牛顿力学中,我们知道,对于宏观慢速物体,如果给一个物体初能并令其在一理想光滑平面运动,该物体在受力平衡下是匀速运动的,也就是速度是恒定的,其能量不增加也不减少,等于初始能量E0E0=0.5mv2。对于微观粒子,E=mc2。如果初能不同,质量若成比例变化,则光速c可以恒定不变,好像不牵涉频率(波的性质)。若初能相同,速度高质量小,速度低质量高,速度恒定质量相同。为什么能量减少是质量减小呢?是不是设法降低速度质量会变的很大呢?为什么速度和质量不能同时变化呢?这是爱因斯坦所以高明的原因之一吧。

光从太阳传播到地球,能量应该发生变化。是热能减少了还是动能减少了?质量减少了还是速度减少了?



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