【光的特性】光子容易产生，也容易消灭你看到的可能不是你所“看”到的......

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上个月我们说了光的4个特性，不知道大家都猜到有多少考点了没？现在公布给大家：一共5个考点哦，分别是：

1、光进入介质会发生衍射(refract),速度下降。

2、电磁波谱的7个分类(electromagnetic spectrum)。

3、光具有波粒二象性(wave-particle dualism)。

4、光子理论(proton model)。

5、原子吸收光谱 atomic absorption spectrum。

接下来我们继续讲一下光的其他性质：

5、光是电磁力【自然界四种基本作用力(The Four Fundamental Forces)之一】的表现形式。

光子身上带有电磁力，而电磁力是四种基本作用力之一，其他三种分别是弱力、强力和引力。当电子穿过空间时，由于电性吸引或排斥，其他的带电粒子能够感应到它。因为这一效应受到光速的限制，其他粒子实际上是对电子过去的位置而非真实的位置作出反应。量子物理解释这一现象时，把真空描述成充满虚粒子的一锅沸腾的汤，穿过的电子踢了虚光子(virtual proton)一下，虚光子就以光速前进并撞击其他粒子，交换能量与动量。

6、光子容易产生，也容易消灭。

不像一般的物质，所有东西都能够产生或消灭光子。假如你在电脑上看这篇文章，屏幕的背光正在产生向你眼睛飞来的光子，它们到达后便被吸收，也就被消灭了。

电子的运动能够产生或者消灭光子，这也是大量光线产生和吸收的原因。电子在强磁场中的加速运动会产生光子。

类似地，当一个合适波长的光子撞击一个原子时，它会消失，并且将自己所有的能量都用于把原子核外围的电子踢到新的能级上。而当这个电子落回原来的位置时，一个新的光子便产生并被释放出来。光子的吸收和发射使得每一种原子或分子具有独一无二的光谱，这是化学家、物理学家和天文学家用来辨别化学物质的主要方式。

7、当物质和反物质湮灭(annihilate)时，光是这一过程的副产品。

一个电子和一个正电子拥有同样的质量，但是它们的量子性质（比如电荷）是相反的。当它们相遇时，电荷相互抵消，电子的质量被转换成能量，并以一对伽马射线光子的形式释放。

8、光子碰撞可以产生粒子。

光子的反粒子是它们自己。而有趣的一点是：支配光子的物理定律是关于时间对称的。这意味着，如果我们可以通过电子和正电子的碰撞来得到两个伽马射线光子，我们也应该能够通过两个能量合适的光子的碰撞来得到一个电子-正电子对(pair production)。

实际上这么做很困难：成功的实验一般会涉及其他的粒子，而不只是光子。然而在大型强子对撞机（LHC）里面，质子碰撞过程中产生的光子的绝对数量说明它们中的一部分有时候会相互碰撞。

一些物理学家正在考虑建造一个光子-光子对撞机，通过将光子束发射入一个充满其他光子的腔体来研究碰撞产生的粒子。

这次的小知识里又有多少alevel的考试内容呢？大家还是可以踊跃竞猜哦。

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本文作者

徐正鑫

徐老师毕业于斯图加特大学材料工程专业，对西方教育具有深入的研究。回国之后长时间从事辅导理工科学生大使馆面试工作，具有丰富的一对一辅导、培训经验，并结合中西方教育的不同，形成了一套自己独有的教学模式；徐老师善于发现学生特点，从学生熟悉与感兴趣的内容入手，引发学生学习兴趣，逐渐培养学生正确的学习理科的思维模式及思辨能力。擅长国际课程物理教学。