光为什么会带电呢?

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论坛嘉宾: blackhole zzzwp917

轩轩


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光为什么会带电呢? [文章类型: 原创]

我们知道,光是电磁波,是振荡的电场。打在金属上会使得金属里的自由电子做受迫振动。还很有规律的。

可是,你从微观上看,光子没有电啊。光子是不带电的一个一个的中性的粒子。怎么很多光子在一起形成电磁波就带电了呢??


微观和宏观是怎么对应起来的呢?

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发表时间: 2007-10-11, 22:17:26 个人资料

zzzwp917


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论坛嘉宾学术成员

Re: 光为什么会带电呢? [文章类型: 原创]

我的理解某个物体带电是指它是一个源,可以不断的产生场.自由电磁波所在空间是无源的,不带电的.

你的问题可能是电磁波中宏观电场与微观光子的联系把.我的理解是电磁场是微观光子与电荷作用效果的统计平均的体现.

轩轩,不知是不是你想要得

发表时间: 2007-10-12, 00:19:29 个人资料

dfj


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Re: 光为什么会带电呢? [文章类型: 原创]

电荷之间通过电磁场相互作用,但并不能说电磁场带点吧

发表时间: 2007-10-12, 01:46:30 个人资料

萍踪浪迹


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客栈长老论坛嘉宾学术成员

Re: 光为什么会带电呢? [文章类型: 原创]

如果光带电,我们一个个就别晒太阳了,小心电死。

如果光带电,光携带的电子以光速运动,而电子静质量不为零,于是相对论被推翻了,恭喜。

如果光带电,那么等量正反粒子湮灭后还是带电的电磁波,电荷守恒被推翻了,恭喜。

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发表时间: 2007-10-14, 12:08:00 个人资料

西门吹牛


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Re: 光为什么会带电呢? [文章类型: 原创]

如果光带电,我们一个个就别晒太阳了,小心电死。
如果光带电,光携带的电子以光速运动,而电子静质量不为零,于是相对论被推翻了,恭喜。
如果光带电,那么等量正反粒子湮灭后还是带电的电磁波,电荷守恒被推翻了,恭喜。
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第三点的反驳是准确的,但是第一点和第二点有些问题:

1)如果电磁波足够强,且频率不是那么快,那的确有可能会把人电死,因为电磁波中的电场分量会把人体物质电极化,进而发生击穿(电磁波足够强的话)。事实上,所谓“电死人”,其实还的确是电场起的作用,而不是电荷或电子在起作用。

2)电荷与电子还是两个概念,只是碰巧一个电子刚好带一个单位的电荷而已。这好比:夸克带色,产生胶子场,但是色荷与夸克不是一个概念;胶子也带色荷,存在自相互作用,但是这不等于胶子里面含有质量不为零的夸克。

电荷代表源,电磁场代表这个源产生的场,楼主的问题在于混淆了“源”和“场”的概念。通过所说的“带电”,指的是“带电荷”,不是指“带电场”,虽然电荷会在其周围产生电场。

楼主喜欢提问题,但是不爱对别人的回复作出响应,时间久了,大家回答的热情也就没有了。其实不管对别人的回答是否满意,响应一下是必要的,这总比别人的回复容易,也让别人知道他的回复是否有帮助,需不需要进一步解释,等等。

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发表时间: 2007-10-14, 19:36:59 个人资料

zzzwp917


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Re: 光为什么会带电呢? [文章类型: 原创]

西门兄说的是,荷是场源.我前面的解释不物理了.有场不一定有源.经典电动力学角度来说
选用辐射规范的电磁场(div(A)=A_4=0)的电场散度为0
(div(E)=-div(grad(A_4))+d(div(A)/dt=0),
对应的电荷为0.
电场的出现是检验电荷受到微观光子作用的统计平均效应.

发表时间: 2007-10-15, 01:53:43 个人资料

轩轩


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Re: 光为什么会带电呢? [文章类型: 原创]

电场的出现是检验电荷受到微观光子作用的统计平均效应.

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是的啊,我也是这样想的.但是为什么呢?为什么这个统计平均效果可以用简谐波来描述呢?

为什么那么有规律呢.

我觉得很奇怪的.

你想,一群光子,它们过来,是乱糟糟的,我感觉起来象布朗运动.

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发表时间: 2007-10-15, 02:06:25 个人资料

dfj


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Re: 光为什么会带电呢? [文章类型: 原创]

入射波为简谐波的时候,入射光子为动量确定的粒子,与静止电子碰撞后会被散射,由 compton 公式描述。被碰的电子也具有确定动量。

但是这个公式并不能定出散射角,我不知道这个散射角是怎么分布的;顺便请教一下。也许这个散射角的分布也会导致被散射的电子的运动方向的一定分布。

发表时间: 2007-10-15, 02:40:01 个人资料

zzzwp917


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Re: 光为什么会带电呢? [文章类型: 原创]

我想简谐电磁波中的光子不像布朗运动,根据几率解释,光子流密度也是简谐波.
(如果从量子角度看要求<s]A[s>=Aexp(ikx),对应的量子态[s>为相干态.不知对不对)

发表时间: 2007-10-19, 00:31:11 个人资料
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