光究竟是什么?关于光本质的百年探索史
麦克斯韦的工作首次从理论上证明了,电和磁场的运动都具有波的性质,并且这种波的运动速度基本上是光速。通过这一结论,麦克斯韦进一步推断光本身可能也正是由电磁波所携带的——这就意味着光是一种电磁辐射。到了1880年代,就在麦克斯韦离世之后不久,德国物理学家赫兹首次证明,麦克斯韦关于电磁波的理论概念是正确的。1850...
物理学是一场没有尽头的远征: 理论的不完整就是探索的方向
光是一种电磁波,具有与光传播方向垂直的同相振荡电场和磁场。波长越短,光子的能量就越大,但越容易受到光通过介质时速度变化的影响。图源:And1mu/WikimediaCommons而因为有了麦克斯韦方程组,又推动了另一项重大进步:揭示了牛顿(或伽利略)运动的不完整性。原因是根据麦克斯韦理论,应该有:一种电磁辐射,既不由...
科学家首次观测到电磁波动态传播
人类能够看见光线传播的轨迹,但无法观测光波的动态演化,这是因为光速是宇宙中最快的速度。要观测光波的动态传播过程有两种途径,一是发明比光速还快的成像仪器,二是让光速降下来。而该团队的研究目标就是让光波的速度降低到1000km/s,光波原本的速度是300,000km/s。这是因为电磁波(光波)在太阳日冕中触发,由于日冕中...
光速与任何速度叠加为何仍旧是光速?没有参照系如何计算光速?
光,其实就是电磁波,具有波的特性。那么,我们可以从身边常见的水波和声波讲起。声波和水波都属于机械波,说白了就是物体的振动产生的波,这种波的速度与振源的运动速度无关,本质上只是介质的传播速度。无论振源的速度有多快,都不会改变介质中声波或者水波的速度。比如说声波,振源会带动附近空气分子的振动,这种振动...
光线追踪和纠缠光的产生|2021年亚洲物理奥林匹克竞赛理论第二题解答
A部分讨论平面电磁波在各向同性介质中的传播规律,从结果可以看出此处波矢的方向和坡印廷矢量(能流密度矢量)的方向相同,相速度vp和能流速度vr是相同的。B部分:在单轴电介质中的光传播B.1由(1.1)和(1.2)式可得,将=k(sinθ,0,cosθ),=(εEx,εEy,ε′Ez)代入可得...
一切都是光,宇宙万物都来自光
通过计算,科学家发现电力与磁力的传播速度与光是一样的(www.e993.com)2024年9月11日。麦克斯韦的方程不但能够描述电与磁,也能描述光。原来,光与电磁在本质上是一个东西,光是一种电磁波。这也同时解释了牛顿不理解的事情:光为什么会产生颜色。这就是因为电磁波在不同频率的震动下决定的。在光谱的两端还有许多不同的波。今天科学家早已经...
我科研人员观测到电磁波动态传播
科技日报深圳4月22日电22日,记者从哈尔滨工业大学(深圳)获悉,该校空间科学与应用技术研究院教授袁丁及其合作研究者首次观测到电磁波(光波)动态传播,证实太阳日冕的特殊结构以及行星等大型天体可作为电磁信号放大器,或可实现星际间通讯或者能量传输。相关研究成果发表在《自然·通讯》上。袁丁团队发现,太阳耀斑...
深度分析:在一艘光速飞船上奔跑,你的速度就超光速了吗?
我们都知道,麦克斯韦统一了电磁学,并通过麦克斯韦方程组推导出了电磁波的传播速度,也就是光速,它是一个常数,只与真空的介电常数和磁导率有关,或者意味着无论在什么情况下,光在真空中的速度都是恒定的。显然,光的这种特性与人们一直以来对波的认知有出入,在人们的固有印象里,波的传播都需要介质,比如说水波的介质...
光线、光波、光子和量子密码:历史和物理的多重启示(下)| 量子世纪...
麦克斯韦告诉我们,电磁波是电场和磁场共同在空间的传播。电场和磁场都在振动,频率(单位时间的振动次数)一样,相互伴随,互相垂直,又都与传播方向垂直(参见下图)。这些性质后来都得到了实验的证实,也使得光的波动理论更为细致。打开网易新闻查看精彩图片▲电磁波动画。图源:维基百科。
深度长文:如何通俗理解爱因斯坦的广义和狭义相对论?此文足矣!
嗯,没错,这就好像一队人站成一排报数一样,听到一的人报二,听到二的人报三……光速其实就是这个报数的传递速度,它和我们常见的小球或者火车的运动速度显然有很大不同。火车从这里运动到那里,就是火车这个实体的位置从这里移动到了那里,但是电磁波,也就是光,它的传播速度其实是「每一个报数的人,他们的反应速度...