主题：【月色物理问题教室】任何东西都能发出电磁波么？ -- 月色溶溶

文科生挑战量子力学，这本身就是一个传奇

我来试着解释两句，不知道能不能说清楚。

1.电磁波传播的介质

答案：无。电磁波传播不需要介质。很早以前，人们以为电磁波传播也像水波传播那样需要介质，并给这种介质起了一个好听的名字，叫“以太”(Ether)。尽管没有证据，但人们对以太的存在坚信不移。同时，随着科学技术的发展，人们不断尝试用实验证实以太的存在。最著名的要属十九世纪末的迈克尔逊—莫雷实验。这个实验不但想要证实以太的存在，而且想要计算出地球相对于以太的运动速度（地球本身有自转、有绕太阳的公转，所以不可能是静止的）。然而，不幸的是实验结果非但没有证实任何东西，反而彻底否定了以太的存在。从此人们知道电磁波传播不需要任何介质。

2.“波粒两重性”

这个是不好理解。首先，我们承认电磁波是物质，是实实在在、客观存在的。我们说电磁波是波也好、是粒子也好，都是一种比喻，都是用来帮助我们理解电磁波的。打个比方，说从前有个盲人，他没有见过太阳。于是呢，他就问别人什么是太阳。一个人对他说“太阳，大大的、圆圆的，像个烙饼。”另一个人说“太阳，暖暖的、亮亮的，像个火炉。”那么太阳到底是什么呢？对这位盲人来说，这是一个“烙饼火炉两重性”难题。其实太阳本身就是太阳，既不是烙饼，也不是火炉。同样，电磁波既不是纯粹的波，也不是纯粹的粒子。当我们像盲人那样，不能用自己的感官完全感知电磁波的全部特征时，我们能做的就是承认它是一种特殊的物质，电磁波就是电磁波。

3.是不是任何东西都会发出电磁波？

是的。任何温度高于绝对零度（大约摄氏零下273.15℃）的物体都会发出电磁波，这叫热辐射。不同温度物体发出电磁波的波长分布是不同的。室温下的物体发出的电磁波主要集中在波长较长的一端，也就是我们所说的红外线。这就是为什么红外线探测仪器能探测出来很多东西。当温度升高，比如说打铁的温度，有一部分电磁波已经出现在红光和黄光区了。当温度更高，像太阳表面的温度，辐射的电磁波有很多是波长更短的绿光、蓝光、紫光，甚至是紫外线。各种不同的光混在一起，到了我们眼里就是白色。如果物体的温度比太阳表面还要高，那么电磁波中波长短的成分就会进一步增多，这样一来看上去就发蓝、发紫了。天文学家就是用这个原理来测量天体的温度的。

上面讨论了不同温度下发出的电磁波。那么同一温度下的不同物体呢？它们发出电磁波的波长分布是一样的，不同的只是辐射的效率。下面是作业题：什么样的物体辐射电磁波的效率高？