作业帮为什么说太阳光是一种电磁波?光都是辐射吗?)
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/01 14:01:20
为什么说太阳光是一种电磁波?光都是辐射吗?)
光学研究光的性质及其和物质的各种相互作用,光是电磁波.虽然可见光的波长范围在电磁波中只占很窄的一个波段,但是早在人们认识到光是电磁波以前,人们就对光进行了研究.
17世纪对光的本质提出了两种假说：一种假说认为光是由许多微粒组成的；另一种假说认为光是一种波动.19世纪在实验上确定了光有波的独具的干涉现象,以后的实验证明光是电磁波.20世纪初又发现光具有粒子性,人们在深入入研究微观世界后,才认识到光具有波粒二象性.
光可以为物质所发射、吸收、反射、折射和衍射.当所研究的物体或空间的大小远大于光波的波长时,光可以当作沿直线进行的光线来处理；但当研究深入到现象细节,其空间范围和光波波长差不多大小的时候,就必须要考虑光的波动性.而研究光和微观粒子的相互作用时,还要考虑光的粒子性.
光学方法是研究大至天体、小至微生物以至分子、原子结构的非常有效的方法.利用光的干涉效应可以进行非常精密的测量.物质所放出来的光携带着关于物质内部结构的重要信息,例如：原子所放出来原子光谱的就和原子结构密切相关.
近年来利用受激辐射机制所产生的激光能够达到非常大的功率,且光束的张角非常小,其电场强度甚至可以超过原子内部的电场强度.利用激光已经开辟了非线性光学等重要研究方向,激光在工业技术和医学中已经有了很多重要的应用.
波动说·光是电磁波的一种
Time：1887年
Place：德国小城卡尔斯鲁厄（Karlsruhe）
discoverer：海因里希·鲁道夫·赫兹（Hernrich Rudolf Hertz）
Experiment purpose：证实麦克斯韦（Maxwell）理论预言：电磁波的存在.
The instrument：
（1）发生器 两个大铜球作为电容,并通过铜棒连接到两上相隔很近的小铜球上.导线从两个小球上伸展出去,缠绕在一个大感应线圈的两端,然后连接到一个梅丁格电池上.
（2）接收器：两个开口的长方形铜环,在开口处也各镶了一个小铜球.
The Process：
合上发生器的电路开关.电流穿过装置里的感应线圈,并开始对铜球电容进行充电.当电压上升到2万伏左右,两个小球之间的空气就会被击穿,电荷就可以从中穿过,往来于两个大铜球之间,从而形成一个高频的振荡回路（LC回路）.当整个系统形成了一个完整的回路以后,细小的电流束在空气中不停地扭动,激出蓝色的火花.火花稍纵即逝,因为每一次的振荡都伴随着少许能量的损失,使得电容两端的电压很快又降到击穿值以下.
If Maxwell is right,那么每当发生器火花放电的时候,在两个铜球之间就应该产生一个振荡的电场,同时引发一个向外传播的电磁波.它会飞越空间,到达接收器,在那里感生一个振荡的电动势,从而在接收器的开口处也同样激发出火花来.
他看到了,微弱的火花!真的有火花从接收器的两个小球之穿过.
Conclusion：光是电磁波的一种.普通光的频率刚好落在能够为我们的眼睛所感觉到的范围内.光学完全被包容于新兴的电磁学里面.
PS：根据实验数据,Hertz得出了电磁波的波长,把它乘以电路的振荡频率,就可以计算出电磁波的前进速度.这个数值在可容许的误差内恰好等于30万公里/秒,也就是光速.
17世纪对光的本质提出了两种假说：一种假说认为光是由许多微粒组成的；另一种假说认为光是一种波动.19世纪在实验上确定了光有波的独具的干涉现象,以后的实验证明光是电磁波.20世纪初又发现光具有粒子性,人们在深入入研究微观世界后,才认识到光具有波粒二象性.
光可以为物质所发射、吸收、反射、折射和衍射.当所研究的物体或空间的大小远大于光波的波长时,光可以当作沿直线进行的光线来处理；但当研究深入到现象细节,其空间范围和光波波长差不多大小的时候,就必须要考虑光的波动性.而研究光和微观粒子的相互作用时,还要考虑光的粒子性.
光学方法是研究大至天体、小至微生物以至分子、原子结构的非常有效的方法.利用光的干涉效应可以进行非常精密的测量.物质所放出来的光携带着关于物质内部结构的重要信息,例如：原子所放出来原子光谱的就和原子结构密切相关.
近年来利用受激辐射机制所产生的激光能够达到非常大的功率,且光束的张角非常小,其电场强度甚至可以超过原子内部的电场强度.利用激光已经开辟了非线性光学等重要研究方向,激光在工业技术和医学中已经有了很多重要的应用.
波动说·光是电磁波的一种
Time：1887年
Place：德国小城卡尔斯鲁厄（Karlsruhe）
discoverer：海因里希·鲁道夫·赫兹（Hernrich Rudolf Hertz）
Experiment purpose：证实麦克斯韦（Maxwell）理论预言：电磁波的存在.
The instrument：
（1）发生器 两个大铜球作为电容,并通过铜棒连接到两上相隔很近的小铜球上.导线从两个小球上伸展出去,缠绕在一个大感应线圈的两端,然后连接到一个梅丁格电池上.
（2）接收器：两个开口的长方形铜环,在开口处也各镶了一个小铜球.
The Process：
合上发生器的电路开关.电流穿过装置里的感应线圈,并开始对铜球电容进行充电.当电压上升到2万伏左右,两个小球之间的空气就会被击穿,电荷就可以从中穿过,往来于两个大铜球之间,从而形成一个高频的振荡回路（LC回路）.当整个系统形成了一个完整的回路以后,细小的电流束在空气中不停地扭动,激出蓝色的火花.火花稍纵即逝,因为每一次的振荡都伴随着少许能量的损失,使得电容两端的电压很快又降到击穿值以下.
If Maxwell is right,那么每当发生器火花放电的时候,在两个铜球之间就应该产生一个振荡的电场,同时引发一个向外传播的电磁波.它会飞越空间,到达接收器,在那里感生一个振荡的电动势,从而在接收器的开口处也同样激发出火花来.
他看到了,微弱的火花!真的有火花从接收器的两个小球之穿过.
Conclusion：光是电磁波的一种.普通光的频率刚好落在能够为我们的眼睛所感觉到的范围内.光学完全被包容于新兴的电磁学里面.
PS：根据实验数据,Hertz得出了电磁波的波长,把它乘以电路的振荡频率,就可以计算出电磁波的前进速度.这个数值在可容许的误差内恰好等于30万公里/秒,也就是光速.