易坊好文馆

  1. 首页 > 奇闻 >

创世之光：光的前世今生和未来，带给我们哪些启示？( 二 )



可见光 ， 如太阳光看起来是白色的 ， 或者说是无色透明的 。 其实太阳光并非无色 ， 而是一种复合色 。 这种复合光是宏观到紫光渐变而成 ， 可以分出无数色差 ， 人们大致上将其分为红橙黄绿蓝靛紫七色 ， 每一种颜色的波长都不一样 。
其中红光波长最长 ， 约在625到760纳米之间；橙光波长范围约在590到625纳米、黄光波长范围约在570~585纳米、绿光波长范围约在492~577纳米、靛光波长范围约在420到440纳米、蓝光波长范围约在440到475纳米之间；紫光波长最短 ， 约在380到440纳米之间 。
世界万物本来是无色的 ， 但不同物体对不同波段的光吸收率和反射率不一样 ， 被吸收掉的光谱人眼就看不到了 ， 而看得到的只是物体反射出来的光 ， 这样人们看到的世界才呈现出不同的颜色 。 因此 ， 是光的颜色和物体对不同波段光的吸收反射率不同 ， 或人眼在不同角度看物体 ， 才造就出大千世界的姹紫嫣红 。

我们看到树叶是绿色的 ， 是因为树叶更多地吸收了阳光中其他颜色的光 ， 更多地反射了绿色；看到红色物体 ， 是这种物体更多地吸收了除红色之外其他颜色的光 ， 更多地反射了红色；白色物体则是几乎不吸收光 ， 以可见光全波段的形式反射出来 ， 如白布和白雪 。
光有波长 ， 还有频率 ， 且频率与波长成反比 。 就是波长越长 ， 频率越低；波长越短 ， 频率越高 。 而光波的能量是与波长成反比与频率成正比的 ， 波长越短频率越高的光能量越大 。 因此比可见光频率高的光杀伤力就更强 ， 如紫外线、X射线、γ射线 ， 一个比一个强大 ， 可以杀伤甚至杀死生物 。
人类分别利用不同波长和频率的光 ， 趋利避害 ， 改造世界造福人类 。
光速是人类认识世界的基本工具在伽利略创立实验科学以前 ， 人们对光速认识模糊 ， 主流大咖们普遍认为光速是无限的 ， 只要有光源 ， 光就会瞬间的照亮目标 ， 太阳光也是瞬时充盈人间的 。 有这种认识其实一点也不奇怪 ， 因为光速太快了 ， 凭那时候的科学技术和裸眼是根本无法分辨光速的 。
科学大咖伽利略常常做出一些令人匪夷所思的实验 ， 他在比萨斜塔上将一大一小两个铁球同时丢下来 ， 看看是否同时落地 ， 由此得出了自由落体定律 。 伽利略认定光是有速度的 ， 曾经尝试测出光速有多快 。

他和助手们分立在两个相隔一英里的山头 ， 以举灯为号尝试计算出光在两个山头间传递的速度 。 他这是大大低估了光速 ， 才选择了这样简单的一个方法 ， 试验只能以失败告终 。 每秒约30万公里的光速 ， 怎么可能在1英里之间靠眼睛看出来呢？
但伽利略的实验影响了后来的一代代科学家 ， 他们绞尽脑汁设计制造各种测量光速仪器设备 ， 从粗放到精细 ， 光速渐渐明了起来 。 最终得出光速的精确值 ， 还是上世纪七十年代采用了激光干涉法的科学方法 。
后来国际计量学会通过重新修订米的长度 ， 以光速来确定“米”的长度 ， 从而使长度单位与光速相互印证 ， 才最终得到了光速的整数值 ， 即：真空光速值c=299792458米/秒 。
从此 ， 光速c成为现代物理学的一个基本常数 ， 几乎参与到了科学技术的一切领域 。 由于几百年来对光速越来越精确的认识 ， 让人类对宇宙的了解也越来越精确 。 在宇宙观测中 ， 光速已经成为一把量天尺 ， 是一个测量遥远天体的距离单位 。

这就是光年 。 光每秒传播的距离为299792458米 ， 每小时3600秒 ， 每天24小时 ， 一个儒略年为365.25天 ， 这样一年就为31557600秒；光在一个儒略年行进的距离为9460730472580800米 ， 也就是约9.46万亿公里 ， 这就是一光年的尺度 。
由于光是有速度的 ， 而人眼看到的世界万物都是依靠光传递到视网膜 ， 因此 ， 越近距离的物体传播到人眼的时间越短；反之 ， 越远的物体形象传播到人眼中所需时间就越长 。 这样人类看到的所有物体都并非是即时的样子 ， 而是“过去”的样子了 。
比如1米距离的物体 ， 到达我们视网膜的时间需要299792458分之一秒 ， 因此我们看到的这个物体就是299792458分之一秒前的样子；同理 ， 1公里远的物体 ， 就是299792.458分之一秒前的样子；月球距离我们约38.4万公里 ， 光速每秒传播速度约30万公里 ， 因此我们看到的月亮就是一秒多钟前的样子 。
距离很近的物体 ， 传递到我们眼中所需的时间极短 ， 因此一般可以忽略不计 ， 视同即时看到 。 但距离很远的物体 ， 传递到人眼需要足够的时间 ， 就具有延时意义了 。

推荐阅读


上一篇：天津，一位大妈遭遇“开门杀”后索赔15000元

下一篇：浅析化学平衡中的几个模糊认识