光的小知识

光是电磁光谱中某一部分的电磁辐射。这个词通常指可见光，它是人眼可见的可见光谱，负责视觉。可见光通常被定义为波长在400-700纳米，介于红外线（波长较长）和紫外线（波长较短）之间。这个波长意味着大约430-750太赫兹的频率范围。地球上的主要光源是太阳。阳光提供了绿色植物用来制造糖类的能量，糖类主要以淀粉的形式存在，淀粉将能量释放到生物体内，生物将其消化。这一光合作用过程几乎提供了生物使用的所有能量。历史上人类另一个重要的光源是火，从古代的营火到现代的煤油灯。随着电灯和电力系统的发展，电灯已经有效地取代了火光。一些种类的动物产生自己的光，这一过程称为生物发光。例如萤火虫用光来寻找配偶，吸血乌贼用光来躲避猎物。可见光的主要特性是强度、传播方向、频率或波长光谱以及偏振，而其在真空中的速度（299792458米/秒）是自然界的基本常数之一。实验发现与所有类型的电磁辐射一样，可见光在真空中总是以这种速度运动。在物理学中光这个术语有时指任何波长的电磁辐射，无论是否可见。从这个意义上说，伽马射线、X射线、微波和无线电波也是光。像所有类型的电磁辐射一样，可见光以波的形式传播。但是波传递的能量在单个位置被吸收，就像粒子被吸收一样。电磁波吸收的能量称为光子，代表光量子。当光波被转换并吸收为光子时，光波的能量会立即坍缩到一个位置，而这个位置就是光子“到达”的位置。这就是所谓的波函数坍缩。光的这种类似波和粒子的双重性质被称为波-粒子二象性。光学是现代物理学的一个重要研究领域