探討JW7301防爆手電筒關(guān)閉后發(fā)出去的光是消失??/h1>
發(fā)現(xiàn)有人提出了一個學術(shù)性問??/span>
可是看了半天也沒看懂答案怎么來的
很好奇啊,到底是什么推算出來的
大家一起來看看
問:JW7301手電筒關(guān)閉后,已經(jīng)發(fā)射出去的光是消失了還是在繼續(xù)前進??/span>
再來看看五花八門的回答,雖然理由大不相同,但是結(jié)論基本一致,光還是在繼續(xù)前進的??/span>
XL Ding
光學碩士
文二青年
先繼續(xù)前進,但是前進的道路有很多障礙,會吸收光,會散射光,加之本身的發(fā)散,然后就消失了??/span>
知乎用戶
自由的心
在坐標系里,光是繼續(xù)前進的,就像太陽突然熄滅了,地球仍然會亮八分鐘一樣??/span>
知名用戶
Know yourself
光會繼續(xù)傳遞,因為沒有什么東西會消失,都是能量在不同形態(tài)間轉(zhuǎn)化??/span>
月光
情深不壽
發(fā)射出去的電磁波會繼續(xù)一直傳播,直到與物質(zhì)相互作用被吸收??/span>
埃默里大??化學博士
眼睛之所以能看到手電亮,要么是直接看到來自燈泡的光,要么是光被大氣中的塵埃散射,從而形成肉眼可見的“光柱”。手電一滅,光源不再發(fā)出光子,自然也就沒有光繼續(xù)到達眼睛。嚴格來說,這個“消失”的時間并不是0,而是“手電的燈??-塵埃--眼睛”總的光程除以光速。但是光速那么快,區(qū)區(qū)數(shù)十米的距離(目視范圍),撐死了消失時間也??00納秒以內(nèi)??/span>
再來說說大頭:那些指向宇宙空間的光,會像“一列火??rdquo;一樣一直朝宇宙深處進發(fā)嗎?會,也不會,我們先從理想狀態(tài)開始,再考慮實際情況??/span>
1.理想狀態(tài):絕對真空
因為沒有任何物質(zhì)阻擋光的去路,光會一直飛行下去,當然,如果時空夠彎曲,光線是可以在三維空間中走彎路的。不過我們這里就假設普通情形,光走直線好了??/span>
問題是:光束會發(fā)散,哪怕發(fā)散角非常非常小,在經(jīng)過長長的旅程之后,光斑也會變得巨大無比??/span>
(此處省略超長的幾何計算步驟??/span>,總之結(jié)論就是:如果光走的不遠,那是你的手電不夠亮??/span>
2.JW7301發(fā)散角度能嚴格為0嗎?
答案是不能,且不說手電這種僅僅靠一面拋物面鏡匯聚而成的光束,就是方向性最好的激光,也不可能永遠保持匯聚??/span>
(此處依然省略復雜的推理計算。)
3.光與物質(zhì)的相互作用:輻射轉(zhuǎn)移
現(xiàn)實中宇宙中存在物質(zhì),光與物質(zhì)肯定會發(fā)生作用??/span>
從光源出發(fā),光線路過的光程不斷增加,直到抵達觀測者(可以是虛擬的,也可以是實際的)??/span>
(此處再次省略推理計算),總之,從宏觀角度看,光經(jīng)過介質(zhì)會不會消失,取決于具體的輻射轉(zhuǎn)移情況??/span>
4.光學深度
介質(zhì)會吸收光,也會再輻射光,極限情況是介質(zhì)變得和光源一樣熱,但是這個極限條件是很苛刻的,實際情況下光束通過介質(zhì),能量究竟衰減了多少呢?
(又是一段漫長的推理,跳過)結(jié)論??/span>手電微弱的光芒,如果被大氣中的塵埃和分子吸收了的話,最終也會變成更長波長的光,再次向宇宙深處前進??/span>
5.綜上
只要JW7301防爆電筒光源足夠亮,發(fā)散角度足夠小,它就有能力在宇宙中行走很長的距離,如果突然熄滅光源,之前發(fā)出去的光本身也不會立刻消失??/span>