光子的寿命或比宇宙还长：下限为百亿亿年

腾讯科学讯（Everett／编译）据国外媒体报道,爱因斯坦提出的光电效应将光量子化,金属在吸收光子后释放出电子,我们可以根据方程式计算出光量子的能量,光子是一种基本粒子,质量被认为是0,光子的诸多特性已经被物理学家们发现,比如较为著名的光子具有波粒二象性,光子不仅能表现出“光量子”的行为,     

基于小型激光器的激光切割原理

光是光源工作物质原子中的电子在电场作用下吸收能量后,发生跃迁,从低能级跃迁到高能级,但是这种跃迁是不稳定的,跃迁的原子难以构成稳定的结构,在外界干扰下容易再从高能级回落到低能级并释放出能量,释放的能量以光子的方式放出。     

爱因斯坦的光子论及其意义

爱因斯坦的光子论是站在粒子说的角度上提出的,他是粒子说的代表人物。本文介绍了爱因斯坦光子论的提出背景,并阐述了其主要内容和重要意义,以期为广大研究光子理论的学者提供参考。     

光子学的进展

光子学的概念 爱因斯坦在1905年就提出了光子的概念,1917年又提出了原子系统中光子不仅有自发发射而且还有受激发射的假设。爱因斯坦的光子学说促进了光学和光电子学的发展,为激光的出现奠定了理论基础。60年代激光的出现,便以光子为主体的光子学走上了快速发展的道路。1970年荷兰学者波德沃尔特     

用波动理论对光电效应的重新解释(上)

在物理学发展史上,当波动学受到光电效应的挑战失败后,导致了光子学的产生,光子论的创始者爱因斯坦也因此项成就而获得了诺贝尔物理学奖。光子论对光电效应的解释也一直处于统治地位。本文作者认为:光子论虽然能解释光电效应实验,仍然存在着无法自圆其说的错误,为了证明这一点,作者设计了一个可以改变阴极温度的新的光电效应实验,并用光子论去解释,结果发现光子论在解释阴极温度可变的新的光电效应实验时陷入了自相矛盾的境况。另一方面,作者发现波动理论的失败在于把能量的质量和数量概念混为一谈,因此,作者将热力学第二定律及能量的质量概念引入了波动理论,使波动理论化腐朽为神奇,不仅能解释原来无法解释的光电效应实验现象,而且还能解释光子论无法解释的阴极温度可变的新的光电效应实验,并且作者还利用波动理论连续能量观点推导出能量不连续的光子论,直接用光电效应实验的结果就计算出普朗克常数。为了激活我国学术界的创新氛争鸣与探讨围,特将此文刊出,以引起争鸣。     

牛顿,一个被尘封了三百多年的秘密

<正>众所周知,牛顿第二定律只适用于宏观、低速物体的运动,那么为何牛顿第二定律只适用于宏观低速运动?关于这一点还得从近代力学的发展谈起,事实上,物质的波动性首先是从光的干涉、衍射以及偏振等现象中发现的,光具有的这些性质都是波动性,而在此之前人们认为光是由粒子组成的。后来爱因斯坦继承了普朗克提出的能量子观点,并建立了光子理论,但这种光子区别于牛顿的微粒学说,光子理论成功的解释了光电效应现象,爱因斯坦也     

新型纳米装置将光子变为机械能

研究人员近期研制出一种纳米装置,能够在遭遇激光时产生振动。这种设备非常灵敏,甚至能够感知单个光子的能量。研究人员相信,它将加速光学通讯系统的发展,同时帮助科学家更为精密地探知物质的一些基本属性。     

深紫外晶体器件、激光光源及应用

正深紫外全固态激光源指输出波长在200 nm以下的固体激光器,与同步辐射和气体放电等非相干光源相比,具有光子能量高、光谱分辨率高、光子流强且密度大、可低重频至高重频及纳秒、皮秒和飞秒多种运转模式等特色。长期以来,深紫外波段一直缺乏这种实用化、精密化激光源,制约了深紫外波段科学仪器和前沿研究的发展。中科院研究深紫外非线性光学晶体KBBF十余年,     

乘着想象的翅膀飞翔

爱因斯坦小时候,对光速问题十分着迷.有一次在一个小山头上眯起眼睛向上看.爱因斯坦好奇地想,如果能乘一条光线去旅行,那将是什么样子呢? 　　……     

自由电子不能吸收光子

康普顿效应与光电效应在物理本质上是相同的 ,它们研究的都不是整个光束与散射物体之间的作用 ,而是个别光子与个别电子之间的相互作用 ,在这种相互作用过程中都遵循能量守恒定律。一般说来 ,光子的能量远大于电子的束缚能时 ,光子与自由电子或束缚较弱的电子发生弹性碰撞 ,自由电子或束缚较弱的电子吸收光子的部分能量 ,并不能吸收光子 ,同时光子的能量减少 ,将沿某一方向散射 ,表现为康普顿效应 ;当光子的能量与电子的束缚能同数量级时 ,主要表现为光电效应。能量为几个ｋｅｖ到几十个ｋｅｖ的光子即χ射线和γ射线光子 ,射到金属内部 ,与…     

太阳系里的引力窟窿

爱因斯坦当年提出相对论,为他博得了巨大的声望。不过理论毕竟要经过检验才能被科学界承认。于是,爱因斯坦提出可以利用“引力透镜”证明自己的相对论。引力透镜就是指,当光线经过大质量的天体附近时,会因为受到强大的引力而发生弯曲,就好像光线穿过凸透镜发生弯曲一样。1919年,英国科学家爱丁顿带领考察队在日食时观察到太阳对星光的这种弯曲作用,从而证明了爱因斯坦的相对论。时至今日,天体物理学家依旧把望远镜对准引力强大的区域——那些遥远的黑洞,希望能够发现引力更多的秘密。引力能够让光线弯曲,这在当年曾经是一个疯狂的想法,但是…     

“天使之光”形成的原由

要使原子电离,外界必须对原子做功,使电子摆脱它与原子核之间的库仑力的束缚。而原子的可能状态是不连续的,吸收能量也是一份一份的,这就使得原子并非能将所有的光子都吸收。当可见光光子不能被原子吸收或有极少量能量被吸收,这样的可见光光子透过物体后,我们看到的物体就是透明的。任何物体都有可能达到“透明”状态。根据热力学的相关知识,我们知道,物体的温度越低,其分子(或原子或离子等)的动能就会越小,如果要克服原子间的库仑力,使原子(或分子或离子)电离就需要更大的能量。当可见光的能量hv相似文献   

“给力”的太阳能发电

光伏太阳能电池的原理是将阳光转变成电流。当一个光子带着足够的能量撞匕了太阳能电池板上的硅原子时,它会将硅原子中的电子撞击成自由电子,电子在材料中流动,这就形成了电流。然而,并不是所有的光子都能够启动这样的过程,要想让电流产生,光子所携带的能量必须恰到好处。能量     

本世纪人类可以实现时间旅行

黑洞、虫洞和宇宙弦等现象都被认为是实现时间旅行的方法,但是没有一个方法切实可行。原因是尽管理论上它们可以弯曲时空,但都需要巨大的质量。现在,一位科学家提出了关于时间旅行的可行方法。美国康涅狄格大学的科学家设想了一个办法,原理是爱因斯坦著名的质能方程:E=mc2,爱因斯坦认为质量和能量是一回事。这位科学家设计的时间机器是利用圆偏振(光子以螺旋轨迹前进)激光来扭曲时空或使时间循环流动,而不是用大量的物质去弯曲时空。根据爱因斯坦的理论,当改变空间的结构时,就会影响到时间,因为扭曲的空间会使时间也扭曲起来,这意味着穿过…     

相对论:现代的"地心说"

爱因斯坦的相对论对科学技术的发展起到了积极的推动作用，因此相对论的相对时空观被认为比牛顿的绝对时空观更接近客观真实。但实际上爱因斯坦的相对论是自我矛盾的理论，不可能具有客观真实性。相对论是建立在三条假设的基础上的。第一条叫“相对性原理”，爱因斯坦的原话是“物理体系的状态据以变化的定律，同这些状态的变化与以两个彼此作相对匀速移动的坐标系中的哪一个作参考是没有关系的”。第二条是“任一条光线在‘静止’坐标系中总是以确定的速度Ｃ运动，不管这条光线是由静止的还是运动着的物质发射出来的”，也就是说光在真空中…     

对"光速不变"的质疑

宇宙中的一切，时刻都处在运动和变化之中。“变”是绝对的；“不变”则是相对的。爱因斯坦的“狭义相对论”是建立在“光速不变原理”这一基本假设之上的，并由此推论出：光速是宇宙中的“极限速度”。根据这一原理，现代物理学公认，光子的静质量等于零。笔者则认为，宇宙、世界都是物质的，一切物质都有质量。质量是物质存在的标志之一、是物质存在的充分必要条件。光子也是一种物质，它具有动能已被理论和实践所证实。有鉴于上，试问：既然光子的静质量等于零，那么又何以能谈它的动能？无论理论还是实践都证明：热光源发出的光，其频率…     

物体为何有质量？

质量的本质是什么呢？以下是我的观点：光子是一种有质量的粒子,宇宙中一切有质量的物体都是由光子构成的,即光子是物质结构的最小粒子,是不可再分的。在宇宙大爆炸前夕,奇点的能量是一定的,接近无穷大,当发生大爆炸时,由m=E／C^2可知,能量是以电磁波的形式向四处发散,同时便产生了质量,质量以质子、中子、电子、光子等粒子形式存在于多维空间里,从而形成了现在多姿多彩的物质世界。     

全光微波信号处理技术分析

当前国内网络技术的普及面越来越广,而人们对于当前无线通讯的需求度也在不断提升,并且现代无线通讯的频段开始向高频区发展。但是传统的信号处理技术对于高频区信号的处理效果较差,无法满足稳定的通讯需求,加之频率提高后其在空气中传播时的损耗也会增加。而光子则具有较大的带宽优势,因此利用光子技术能够有效处理高频段信号。本文即是对全光微波信号处理进行进行研究,先对微波光子滤波器处理技术进行介绍,并说明了三种实现微波光子滤波器的技术,以期能为相关工作提供参考。     

中科院成功研制8台深紫外前沿仪器设备居国际领先地位

10月27日,由中国科学院正式对外公布,中国科学家利用独创的深紫外非线性光学晶体和深紫外棱镜耦合技术,已成功研制出深紫外激光拉曼光谱仪、深紫外激光发射电子显微镜等8台前沿仪器设备,居国际领先地位。深紫外全固态激光源指输出波长在200nm以下的固体激光器,与同步辐射和气体放电光源等现有光源相比,具有高的光子流通量/密度,高的光子能量精度等优点。长期以来,     

什么构成了时空?

<正>1915年,爱因斯坦提出了广义相对论,彻底改变了我们对时间、空间和引力的认识。爱因斯坦的理论中,引力被看作是时空的弯曲,并预言了引力可以弯曲光线,宇宙中存在着黑洞等等。但是一个世纪过去之后,时空的本质却仍是谜团:时空是怎么产生的?为什么时空的性质符合广义相对论?微观世界下时空和引力会是怎样?物理学家现在还不知道真正的答案,不过他们似乎找到了一些线索。