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常见的发光机理与电磁现象有什么关系

先澄清几个基本概念。

1. 麦克斯韦方程属于经典物理范畴,或者说楼主所指的电磁学属于经典物理部分。麦克斯韦根据方程推导出电磁波的存在,同时发现电磁波在真空中的传播速度等于光速,由此推断出光也是一种电磁波。后期赫兹等人的实验才得以证实。但这个理解层次并没有到量子力学。

3. 热辐射指的是物体受热辐射出电磁波,出来的电磁波一般是连续波谱,但会集中在某个波段范围。

4. 无论是麦克斯韦预言的电磁波,原子能级跃迁辐射出来的光,和热辐射出来的电磁波,本质都是一样的,全部是电磁波,也是光。

5.狭义上的光,通常说的是可见光,即大家能看到的红橙黄绿蓝靛紫七类颜色的光。广义上的光,就是电磁波。例如无线电波、微波、红外线、紫外线、X射线、伽马射线,都属于电磁波,也都是光。这也是大家常说X光检查、伽马光刀等等。人们心目中的电磁波,绝大部分倾向于微波和无线电波,大家日常生活中wifi、手机信号、卫星导航、无线广播电视等都是这个波段的电磁波,它们也是光。

好了,理解了以上5点,就可以回答清楚这个问题了。光是电磁波,电磁波也是光。说明光子具有一D的波动性,比如它的频率、波长、波速等性质,或者说,电磁波的能量量子就是光子。只是,不同电磁波段,涉及的光子频率是不同的。大家看一眼电磁波谱就知道,原子能级跃迁产生的光子频率,大部分在x射线、伽马射线波段,能量相对比较高。热辐射方面,主要出来的是红外线,能量相对要低,波长比可见光要长。大家日常生活中各种电磁和通讯设备用到的电磁波,波长更加长,属于微波甚###无线电波波段,某些无线电波的波长甚###可以达到数千米量级。因此,原子跃迁出来的光,就是电磁辐射的一种。辐射出来的电磁波,其本质就是光子,都可以用量子力学来描述。

进一步,大家还可以理解场和粒子的概念,这就需要用到量子场论的基本概念。举列来说,大家说的电磁波,实际上就是电磁场在空间上的周期变化造成的,或者说场的不均匀分布和动态变化造成的结果。那么场的变化,在量子力学框架下,就会产生所谓的“激发”,激发出来的粒子就是场对应的基本粒子。电磁场激发态下的就是光子。当然,其他的粒子,也都是各种场的激发态。

云顶国际登录官网 > 电工基础 > 日期:2022-6-25 来源:Internet 编辑:yq 浏览量:


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