光是直线走还是曲线走(波峰波谷)?

时间:2022-05-06 10:25:29   作者:
光是一种电磁波。它以波前的形式传播。通常,致密源(例如,从远处看一个灯泡)会产生球形波。然而,在离震源足够远的地方,波可以很好地近似为平面波。

是的,它有波峰也有波谷。但光并不是沿着波峰和波谷的弯曲路径传播的。那些波峰波谷不是光明的道路;它们是光。

当你计算出细节时,你会发现波可以以任何方式传播,但在大多数情况下,到达的波阵面会相互抵消。一个波浪带来一个波峰,另一个波浪带来一个波谷,最终,什么也没有留下。比方说,你建造了一个望远镜(或眼球),然后问,来自灯泡的入射光波会在哪里储存能量?你会发现它是那个灯泡的图像,图像的位置可以用几何光学很好地描述;也就是,画一条直线,从光源,经过透镜,到像。

这并不意味着光沿直线传播。它仍然是波前。当我们把东西放在光的路径上时,这就变得很明显了。透镜,棱镜,甚至是边缘锋利的物体都会引起衍射。如果光以直线运动的微型炮弹的形式入射,就不会发生衍射。这是因为光是一种波。

但是光子呢?那些微型炮弹不都是直线飞行的吗?嗯,没有。光子是光波能量的单位。它们是电磁场的量子。所以,是的,在许多实际实验中,光线几乎(但不完全)以小型子弹的形式直线入射。但在许多其他情况下,情况并非如此。

至于那些波峰和波谷,它们实际上是电场和磁场的波峰和波谷交替。与无线电波没有什么不同,只是光的波长更短。你的手机使用的无线电波的波长以厘米为单位。可见光吗?以十分之一微米为单位。但原则是一样的。很大程度上是因为这种大小的差异,这些无线电波被衍射、反射或受到与可见光不同的物质的影响。但最终,这一切都归结为不同强度的电场和磁场的传播前沿。
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