1. 首頁 > 云知道 > >

機械波與電磁波,電磁波速度

云知道速度

光、電磁波速度都是30千米/秒，什么原理讓其同速度？

機械波與電磁波,電磁波速度


【機械波與電磁波,電磁波速度】一個人年幼時的長相與能力與其壯年時相比比，是截然不同的 。然而，我們并不能因此而否認他們是同一個人 。兩者的基因?是完全一致的，其并不會隨著年齡的增長而發生改變 。光與電磁波也是如此，它們都是受到激發的最小粒子，即它們都是受到激發的量子 。兩者的區別，僅在于它們能量的不同 。而且，能量越大，就越具有粒子性；能量較低，則更多的是表現出波動性 。
這也是為什么兩者的物理性質具有一定差異的原因 。至于為什么，作為激發量子的光和電磁波會有相同的速度，表現為速度相對于能量的不變性，是因為由普朗克常數h定義的最小粒子即量子的質量非常小，以至于光子和電磁波的能量變化，主要是相對于量子空間勢能的增減，近似地與速度無關 。由于存在著由最小粒子（量子）構成的物理背景，即存在著量子空間，任何物體在該空間運動時，都會受到一定的束縛 。
所以，物體的外在能量是由相對于自身的動能和相對于空間的勢能所共同構成的 。只是，宏觀物質在低速時，空間效應可以忽略不計，其能量主要是動能，由物理參量速度來度量，表現為速度與能量相關，具有速度的可變性 。然而，對于激發量子的光和電磁波而言，它們的動能卻非常小，其能量主要是相對于空間的勢能，由物理參量頻率（或頻率的倒數——弛豫時間即周期）來描述，表現為能量的變化與速度無關，即具有光速的不變性 。
所謂光速，僅只是光子維持其空間勢能的速度 。由于光子的質量很小，使得不同能量的光速差遠小于光速，兩者的比值近似為零 。這就是為什么光與電磁波的速度近似相同的原因 ?？傊?，由于光與電磁波都是激發量子，兩者的差異僅在于能量的不同，而且由于存在著量子空間且量子的質量非常小，使得光與電磁波的能量主要是相對于空間的勢能，所以兩者的運動速度近似相同 。
換句話說，就是由于量子的質量很小，量子空間的密度很大，使得量子相對于量子空間的速度只有微小的變化就會引起量子相對于空間勢能的較大變化，以至于在激發量子（光子）能量的變化范圍內，我們察覺不出其速度的變化 。只有光子的能量具有較大的不同，且經過長時間的傳播，不同能量的光速就有可能產生可觀測的差異 。比如，x射線、伽馬射線和中微子也都是激發量子，具有較高的能量 。

    推薦閱讀