轨道灯只有单色光吗,轨道灯只有单色光吗为什么

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大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于轨道灯只有单色光吗的问题,于是小编就整理了3个相关介绍轨道灯只有单色光吗的解答,让我们一起看看吧。

  1. 激光是什么原理?
  2. 光速是最快的速度,那么光有没有动能,靠什么传播,如果有动能可不可以加以利用?
  3. 什么是白噪音?

激光什么原理

在原子当中,外层轨道运行的电子的能量比内层轨道的更大。而量子力学效应使电子只能出现在空间间隔的轨道上,而不能出现两个轨道层之间。注意,这里之所以说轨道层,是因为电子实际上并不是以环状的方式绕原子核旋转,而是随机出现在轨道层的某个位置上,我们并不能确定电子下一刻会出现在轨道层的什么地方,只能知道它出现在某个地方的概率(注意:电子在第二层以上的轨道层[能级]上的分布概率并不是均匀地,而是符合波函数)。

上图:氢原子唯一的那个电子在不同能级上的概率分布。

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图片来源网络,侵删)

当电子从光(光子)或热(声子)吸收能量时,它接收了能量,动能增加,就不能呆在原来的电子层了。它会想出去“发泄”一下,于是就神秘地从原来的轨道层消失,然后突然出现在更高的轨道层上。但是在外层轨道上还是会“想家”的,于是那个电子“发泄”出一个光子之后,就又神秘地回到了原来的轨道层,老老实实地呆着了。因为电子这种“发泄”而产生的光辐射称为自发辐射”——这是导致原子光谱发射线和吸收线的原因。[头条·小宇堂—未经许可严禁转载]

但请注意,上面所说的“自发辐射”的光子的光波相位和方向都是随机的,因此,由许多同类原子构成的材料因为吸收了能量然后“自发发射”出光子会形成有一定光谱宽度限制的辐射(以某一个波长的光为中心)——也就是单色光。但这些光子并没有共同的相位关系并且辐射的方向是随机的。这是荧光和热辐射的根本机制。产生单色光的根本原因,是电子“发泄”(术语叫做“跃迁”)时,总是从特定的轨道调回到原来的轨道,所以发出的光线的波长都是基本一致的,这个波长就叫做此原子的特征波长,而这个波长对应的光波的频率叫做特征频率

总结一下就是:原子接受能量之后会向周围辐射出特征性的单色光。

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(图片来源网络,侵删)

外部的电磁场(例如一束光)可以影响原子的量子学状态。

当原子中的电子从低能级的电子层向高能级电子层跃迁的过程中,实际上电子会进入某种过渡状态,在这种情况下,电子从一个只有负电荷的电单级粒子变成某种“电偶极子”(同时具有正负两极),并且会响应于与其特征频率一致的外部电场(例如入射的光子),于是此这个还没有开始“发泄”电子被那“闯进来”的光子“带坏了”,变得跟这光子的某些特性一致(术语叫“谐振”),然后这电子还接收了入射光子的能量,迅速跃迁到位(比原来快得多),立即开始“发泄”。但跟以往不同,电子这次“发泄出来”的光子的方向和相位都跟入射的那个光子完全相同。结果大量相同的原子在同一束光的照射下都释放出与入射光方向完全一致的光子,汇聚成了一大束平行光——激光

由于需要持续不断地提供外来光束来激发原子发出激光,而且还需要增强最终获得的激光的强度。于是科学家们发明了“光学腔”这种设备巧妙地来产生激光。光学腔又叫“激光腔”或者“光学谐振腔”——就是置于两面对射的镜子之中的发光(术语称为“增益介质”,因为发光管中通常装了能够发出单色光的物质,可以是气体,也可以是液体或者等离子体)。如此,被充电的“增益介质”不断地在自己产生的“激光”的照射下不断地产生新的激光,并且两面镜子将光线不断叠加增强,只要输入的电功率足够抵消激光在镜子间反射的消耗以及“增益介质”散射光的消耗,那么就可以向外输出激光了。

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(图片来源网络,侵删)

激光,全称为“光的受激辐射放大”,是一种具有高度单色性、方向性和相干性的光束。它的原理主要涉及到物理学中的量子力学和光学原理。

首先,我们需要了解的是,光是由一种叫做光子的基本粒子组成的。光子是电磁波的一种表现形式,它具有能量和动量,同时也具有波动性和粒子性。在正常情况下,光的传播是自发的,即光子的能量和动量是随机分布的。

然而,当光通过某些特定的物质(如激光介质)时,这些物质的电子会吸收光子的能量,从低能级跃迁到高能级。这个过程被称为“激发”。当电子在高能级停留一段时间后,它会自发地跃迁回低能级,同时释放出一个或多个与原来吸收的光子完全相同的新光子。这就是所谓的“受激辐射”。

在这个过程中,如果有一个外部的光子与激发态的电子发生共振,那么这个外部的光子就会被吸收并转化为两个新的光子,这两个新的光子再与原来的光子一起形成一个光子对。这个过程就是“光放大”的过程。

然后,通过使用一些特殊的装置(如反射镜和半透镜),我们可以将这个光子对的方向调整非常一致,这样就可以形成一束高度集中、高度单色、高度相干的激光。

总的来说,激光的原理就是利用光的受激辐射放大效应,通过特殊的装置将光的方向调整得非常一致,从而形成一束高度集中、高度单色、高度相干的光束。

“激光”其实是“光受激辐射”的简称。它与“光自然辐射”的根本区别,就是在“发光”时,光子的产生机制是有差别的。

在“自然发光”时,光子无论是由“振子”(热辐射的情况),还是由“处于激发态原子”(原子分子发光的情况)产生,大量的光子就算波长是相同的,但其“相位”是不同的。所以,“自然发光”的“相干性”很差,一个表现就是“方向性”很差。

但在“光受激辐射”的情况下,大量的光子不但其波长相同,而且其“相位”也是一致的。所以有很多“良好特性”,比如“方向性很好”。

“大量光子的波长和相位一致”,就是“激光”与“自然光”的差别。至于怎么达到的,那就不是这里能够解释的了,需要去看教科书。

非常感谢悟空的信任和邀请。

有幸从物理系、光电技术专业毕业,自信这个问题能说明白。

先来看两张图:

这两张图是我从网上找到的两张蚂蚁群的图。第一张是乱糟糟的无序的蚂蚁群,第二张是大部分蚂蚁形成了一个稳定路线的蚂蚁群。

从这两张图中我们能看到,单独一只蚂蚁拿出来没有区别。但是按照不同的方式组织在一起,对外就显示出来完全不同的状态。

其实激光跟普通光相比就跟上面两个图的对比差不多。

本质上都一样,只要波长相同,从两种光里面各取出一个光子,物理性质没有不同。但是,由于聚集方式不同,两种光对外表现出完全不同的物理性质。

激光是利用能量将粒子从低能级输送到高能级,由高能级到低能级时的跃迁以光子的形式释放出能量,行话叫粒子数反转。1958年激光之父肖洛和汤纳斯建议使用顺磁材料,1960年贝尔电话公司的梅曼首先制成固体红宝石激光器,他***用了渗入了1一3%的铬的宝石,磨成光学平面,用脉冲氙灯做激励,制成了输出6943埃的脉冲红光,光电转换效率千分之三。我国是61年由中科院长春光机所的干福熹副研究员制作成功红宝石激光器的。随后杰文等3人制成了氦一氖气体激光器,连续输出1.15u的近红外光,之后制成了6328的红色可见光,光电转换效率百分之一。1964年印度人帕特制成了二氧化碳气体分子激光器,输出10.6μ的远红外光,光电转换效率达20%以上。肖洛和汤纳斯都获得了诺贝尔物理学奖。

光速是最快的速度,那么光有没有动能,靠什么传播,如果有动能可不可以加以利用?

光静止质量为零。有运动质量,hv=mc2,h为普朗克常数,v为光频率,C为光速,所以就可以得到光的质量m=hv/c2。光是有压力的,光压可能太小人是感觉不出来的,

谢邀请!

原创思想,光速是最快的速度,光是一种能量性,是一种“能”动性,在真空中的传播速度是最快的,因为光子是能量性,是有着电子性磁场性的感应性的,就会沿着其周围有着物质性磁场性反应性的电子性物质性,而就会产生出相互性的感应性作用,而就会将光子吸引过去了,而使到光子可以作出瞬间性的反应性就穿越了,象量子纠缠性的一种反应性穿越性了。如果是这样的,那光子亦是靠感应性而传播的了,它的动“能”当然是可以利用的,可以加以利用的了。但不知是不是这样的认为,而下面就交给砖家们继续的讨论吧!

光分为人造光,与太阳光这些自然光存在的区别,人造光照亮一个像操场大的地方,需要好几盏灯才能照亮到,人在其中才可以像白天一样活动,光照距离很短,基本不存在1秒30万公里的距离路程。我还是没有听清楚,光速指的是什么光,白色太阳光,实际上是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紧七种单色光组成的。光是一种复合的东西,就像汽车一样,包含不同的牌子,我们在公路上可以看到红色的灯光绿色的灯光,黄色的灯光,还有激光,医院放射科X光,说不定光会像一块砖头一样,细分为分子,原子,量子,波粒二象性一样,光也一直被细分下去。各种光具有不同的性质,性质不同,速度不可能相同,光速是指某一种单光速度,还是指所有光复合在一起的速度?

光速称最快的速度,而人对宇宙的认识还不知道有几多,就像一群参加跑步比赛的人,才刚开始不久就断定他跑的最快,而后面还有很多还没出场,这样的断定合于科学自身的精神吗?

光速是宇宙中物质所能达到的最快速度,是光子前进的速度,而且这个速度在真空中又是恒定不变的,即每秒钟约30万公里。科学家认为光子本身是没有静止质量的,但是由于它的速度极快,因此它的动能极高,那么理论上讲,如果用某个物体拦截光子的话,这个物体也将获得来自光的动能。

这是因为当光子撞击到光滑的平面上时,可以像从墙上反弹回来的乒乓球一样改变运动方向,同时给撞击物体以相应的作用力,这样物体就获得了来自光的动能,而由于光速极快,那么这个物体在一个方向上如果能捕捉足够多的光子的话,相应地也能获得极快的速度。

该原理也已经获得实验验证,所谓的光帆技术利用的就是这一原理,2015年5月,美国光帆1号A航天器由宇宙神5号发射升空,当时成功验证了光帆展开系统,但由于轨道高度较低,从太阳光压中获取的动力未能克服地球大气的阻力,因此未能成功;今年的6月25日,光帆2号又搭乘美国猎鹰重型火箭发射升空,据美国行星学会发布的消息称,“我们很高兴地宣布‘光帆2号’任务取得成功。”

这个飞行器于7月23日展开了银色的太阳帆,经地面控制人员优化调整朝向后开始提升轨道,从7月26日至7月30日的5天时间中借助太阳帆将远地点提高了2公里,距地表约727公里,这一成绩的取得实际上就是光环依靠太阳光的光子提供的动能(太阳光压)做到的。




美国行星学会首席科学家布鲁斯·贝茨说,“我们的(成功)标准是仅利用太阳光压来改变飞行器的运行轨道,从而验证受控光能太阳帆技术,这是先前从未做过的事情。”先贤列子曾经期待御风而行,这一愿望人类早就能够凭借飞行器翱翔长空御风而行,而光帆2号对于光帆技术的验证,也说明人类已掌握御光而行的能力。

就像风帆需要利用风能鼓动前进一样,光环则是在利用光能推动前进。光帆2号飞行验证器的重量约5公斤,这么轻应该很小了吧,但是这个只有10斤的航天器帆面展开的面积却达32平方米,因此可以捕获足够多的太阳光压,依靠其在表面产生的推动力前进,又因为光速足够快,那么这种航天器如果能够长时间这样捕捉光压势能的话,其速度也可以提高的极高的水平上。

太阳帆飞行器利用太阳光的光子动量作为动力,这是一种研究飞行器动能的新的尝试,传统方法都是在发动机上做文章,但是目前火箭发动机的速度都会受到燃料喷射速度的限制,因此不可能太快,而等离子发动机的技术瓶颈也难以突破,因此收集光子的动能获得足够快的速度就成了一种另辟蹊径的方法,而且这种方法不需要燃料就可以让飞行器以极快的速度飞行,霍金提出的突破射星***中,认为这种方法可以将航天器的速度提升到光速的20%左右,这也将使得星际航行成为可能。

这种依靠光压推动物体的理论也催生了人们对光子发动机的研究设想,就是制造出一种发动机,让其向某一个方向喷出光速,只要能产生足够强的光压,就可以用反方向的推力来推动发动机带动某个物体前进,这种发动机也被叫做光子火箭发动机,理论上它的速度也能接近光速的1/2,这种发动机原理上类似于我们常用的手电筒,只是常用手电筒开启后向前方产生的光压太小,根本不足以让手电筒后退。

光是从有到无的介质,它的速度不能仅仅凭借衡量有的标准去界定,要同时参照无的度量衡。否则,研究来研究去,最后只能得出“科学的尽头是神学”的荒谬结论。

现代科学的关键绝路在于,只重视有,不重视也不敢探究无。

什么是白噪音

白噪音是指一段声音中的频率分量的功率在整个可听范围内都是均匀的,理想的白噪音具有无限的带宽,因而其能量是无限大。但是这在现实世界中是不可能存在的,实际上我们常常将有限带宽的平整讯号视为白噪音,利用白噪音可以来停止婴儿的哭泣,是一个很有效的声音治疗方法。在一些西方的国家已经开展了白噪音治疗,很多接受过白噪音治疗的人形容白噪音听上去像下雨的声音,或者像海浪拍打岩石的声音,再或者像是风吹过树叶的沙沙声,这个声音对各个年龄层的人来说都可以起到一定的治疗作用,是一种和谐的治疗声音,但也有人感觉白噪音听上去有些刺耳,而一定音量下的白噪音可以治愈一些多动患儿的神经精神集中的能力障碍。一些专家称白噪音实际上是大自然给予我们的一个声音暗示,它可以起到***治疗一些神经系统疾病的作用。

到此,以上就是小编对于轨道灯只有单色光吗的问题就介绍到这了,希望介绍关于轨道灯只有单色光吗的3点解答对大家有用。

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