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主题:【原创】科学灌水之--说光 -- Propane

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  • 家园 【原创】科学灌水之--说光

    在这里灌水,实在是有点压力,河里的高手数不胜数。咱得先说好,这只是共同探讨,有说得不对的地方,大家尽管拍砖。

    我这也只是灌,没有什么明确的主题。到哪算哪吧。先说光,只是因为在哈哈儿的三个科学问题的帖子里灌得不知道在哪里了,所以另开一贴。

    第一个问题是光是不是会衰减。这个问题说来话长。我们一步一步的来。

    元宝推荐:ArKrXe,
    • 家园 快十年了,回来看看

      网事如烟,不胜唏嘘

    • 家园 光线的衰减(5)

      太阳,是大伙的煤球炉。现在假设你骑上了从煤球炉发出的一个光子。当然,我们只是虚拟的骑上一个光子。(要知道,至少现在看来,只有光子才能以光速前进。如果你也以光速前进了,这潜台词就是你也是光子组成的了。呵呵,光子是一般不能一直聚在一块的。所以,骑上光子的一刹那,作为一个整体的你,就已经不存在了。)经过了一段时间,比如说一天,因为你的速度永远是光速,所以你离太阳的距离就是光速和时间的乘积,而且这个时候,你离太阳的距离实在是太远了,以至于从太阳的尺寸和你经过的距离相比,只不过是一个小小的零头。

      那太阳的光是不是只朝一个方向呢?当然不是,如果那样。一年之中,我们就有些日子要在漫漫长夜中。

      如果在同一时刻,有很多个你都骑着光子从太阳出发。那么经过一天时间,你们都离太阳有一天的路程。想象一下,在那个时刻,你们的位置所组成的是一个半径为光速乘上时间的球面! 而且离太阳越远,球面的面积越大,因为球面的面积是和球的半径的平方成正比的。这就意味着离太阳越远,光子的密度越小。这就像是在气球上点一些点,然后把它吹大。点的密度当然是越来越小了。

      现在,我们来整理一下思路:太阳在单位时间发出同样多的光子。 这些光子向太阳的四面八方跑。在同一时刻,同时出发的光子组成一个球面。 这个球面的面积和距离的平方成正比的。所以单位时间光子的(面)密度是和距离的平方成反比的。所以当我们离太阳近的时候,单位时间进入眼睛的光子就多,就亮些;反之,离太阳远时,就暗些。

    • 家园 光线的衰减(4)

      还有一件事情是顶重要的。所以在我们把目光投向广袤的宇宙之前,对这件事情要好好交待一下。这件事就是大家都熟悉的光速不变。这件事情有一些后果。其一就是,光速不变是一视同仁的。什么胖的、?C的;美的、丑的;大的、小的通通都在以一个速度往前跑。当然我说的同样的速度是指在真空中的。一旦有物质在经过的路上。不同光子的性子显出来了。有的就跑的慢一些,多看看风景,有的跑的快一些,好早点到要去的地方。也有的就干脆不经过,直接打道回府。总之一句话,各跑个的路。所以还是在真空中的好,大家心无旁骛,一同向前。这样,我们就发现:在真空中,两个光子,只要不是一起出发的,那他们在路途中就分开了。同时出发的光子才可能结伴而行。

      不过结伴而行也只是一种美好的愿望罢了。哪怕是同时出发的光子,也老大不愿意联袂而行的。你要是不下死命令,他们也是渐行渐远。这倒不是说光在真空中会拐弯,而是在一出发时,大家的方向就有所不同罢了。距离短的时候,看不出来。可是路遥知马力。时间长了,就显出来了。这里,还要多罗嗦一下。不是说光就不能并行,或者越走越近乎。可以,但不能长。还没有永远并着走的光出现,激光也不行。最终,激光的光束也是要发散的。你也可以把光聚到很小一点上,不过过了这点,大家又拜拜了。

      好了,我们都准备好了。可以看一看为什么离太阳的远近会影响它的亮和暗了。(生理学的因素就不考虑了,大家可以问老叶去:))

      • 家园 好玩~

        这么讲很形象易懂。

        那么,什么时候会把它们的……运动项目的正式名称,披露出来呢?

        好像有光的折射、衍射、还有干涉?什么的……:)

    • 家园 说得有趣

      最近太忙无法长篇大论,小小给你捧个场吧。

      花一筐

    • 家园 光线的衰减(3)

      为什么会有这样一个模模糊糊的答案呢?问题出在我们自己身上,因为我们是用眼睛来观察光的。这个,有诗为证:“黑夜给了我一双黑色的眼睛,我却用它来寻找光明。”

      从日常的生活中我们有这样的经验:在稳定的情况下,灯光的亮或暗并不因为观察的时间的长短而改变。也不会因为你在不同的时间观察而改变。另一方面,光子的总数是和观察时间的长短有关的。时间长的,总数就多;短的,总数就少。这样看来,光子的总数代表的不是光的亮或暗。

      这样不行,大家得坐下来商量商量,猜一个结论,至少不和我们的日常经验矛盾。要不,光的亮或暗表示的是单位时间内到达眼睛的光子总数? 这样好象好一些了。那大家就先这么着了,将就着用吧。这时候,大伙心里都打着小鼓。谁也拿不准是对是错。亚里士多德就已经错过一回了,前车之鉴阿!不过,在没有有力的证据推翻它之前,它还是可以将就着用的。这其实就是大家经常说到的所谓的无罪推论。在科学灌水时也经常使用。

      现在我们就认为光的亮和暗就是单位时间到达眼睛的光子的总数的多少。对和错的检验就留待以后了。

      • 家园 光具有波粒二象性

        越强调它的波动性,他的粒子性就越不明显,反之亦然,就如同测不准原理,对粒子动量测量越准确,对其位置测量就越不准确,反之亦然。

      • 家园 这段我觉得是蒙人呢!:(

        虽然俺不是专家,没法详论俺觉得什么是对的。

        但是,俺觉得这段肯定有问题!俺不认可这段的说法。:(

        • 家园 和生理学拉上关系

          现在我们就认为光的亮和暗就是单位时间到达眼睛的光子的总数的多少。

          同样一个灯,如果一直在房间里面呆着,觉得一般般亮,但如果从黑暗中突然看到这个灯,就觉得不一样地亮.亮和暗还有一个对比的关系.

          • 家园 反对无效

            你说的情况,由于瞳孔不能立刻缩小,单位时间到达眼睛的光子的总数突然变大,所以感觉突然变亮。完全符合前面的假设。

          • 家园 说得对

            可是那样就太复杂了,我自己也晕了。

        • 家园 这个帽子太大了!

          说说你觉着什么地方不对. 不然我也没法改进.

          蒙人是万万不敢的.欢迎拍砖.

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