光线会磨损吗?

2016年1月12日

问题

在我的小学科学课上,在学习能源时,有人问我“光什么时候会消失?”和“光能传播多远?”我不确定如何准确地说出。你能帮忙吗?

回答

Kat Arney向物理学家Stuart Higgins提出了这个问题。

斯图尔特:简短的回答是——不,它不会磨损。它永远不会耗尽,它会一直传播下去那是因为光实际上是一种能量波,它没有质量,所以有质量的东西,通常会衰变成更小的东西,然后分解。在这种情况下,光没有它。它会一直持续下去。然而,这与我们的日常经验并不相符。如果我用手电筒照你的眼睛,它非常明亮,然后我站在田野的另一边,把它照向你,它看起来更暗,看起来不那么明亮,那是怎么回事呢?实际上有不同的东西可以使光磨损,这就是光可能被空气颗粒吸收的地方,或者大气,或者从灰尘中散射。或者可能是光线没有照射到你,光线从一个稍微不同的角度拍摄。

凯特-所以,如果在你拿着火炬和我之间有一个完美的真空,那么它看起来就像我站在你旁边一样明亮。

斯图尔特:不完全是。所以如果它是一个激光,激光是发光的激光沿着直线传播,那就没问题了,但是实际上,如果你想一下,火炬是由灯丝发出的,它通过一个透镜,它散射了一些光,它通过了。通常也会有一些金属箔把它推到火炬的前面,但即使这样,光还是会扩散出去,所以,如果你想象一下到达你眼睛的光子的数量,它实际上是随着你离你的眼睛越远而减少的,因为你的眼睛只有一个固定的区域可以接收它们。

评论

如果一个人创造了一个立方体,里面有高质量的镜子朝里,里面有一个灯泡,然后把立方体本身放在真空中,如果你打开灯泡然后关上,立方体内部会“永远”保持照明吗?光线最终会变慢,导致盒子散发热量,还是镜子上的微小缺陷会造成同样的效果?

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