光子和光波,電磁波的區別。要盡量詳細
光子和光波,電磁波的區別:
1、傳播方式不同:
光子是傳遞電磁相互作用的基本粒子,是壹種規範玻色子。
光波,通常是指電磁波譜中的可見光。電磁波是由同相且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發射的震蕩粒子波,是以波動的形式傳播的電磁場。
2、形態不同:
光子是電磁輻射的載體,而在量子場論中光子被認為是電磁相互作用的媒介子,是沒有波發散出來的。
光波是橫波,其中電場強度E和磁感應強度B彼此相互垂直,並且都與傳播方向垂直。電磁波也是橫波。
3、產生方式不同:
光子能夠在很多自然過程中產生,是電磁場量子化之後的直接結果。光波通常是指頻率範圍在3.9×1014~7.5×1014Hz之間的電磁波。
電磁波是由同相且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發射的震蕩粒子波。
4、概念不同:
光子只是壹份壹份能量子的簡稱,實際代表的只是壹份能量,是能量壹個表達方式,但它的量值是由光的頻率決定的,簡單說光子是壹份電磁波,是理想化概念。
光波是由大量“光子”連起來的光子“集體”,就像繩子壹樣,“壹小段”“壹小段”(光子)連在壹起了,表現出整體的波動性,所每“壹小段”其實也有整體“繩子”的特性。
電磁波的成分很多,總的來說和前邊光波的差不多,只是波長大的電磁波它的“小段”不小。
每壹小段就相當於壹段繩子的那種,當然要是頻率更高的波長更短的,它的波段就更小,小得就像“粒子”。
擴展資料:
通常把光學分成幾何光學、物理光學和量子光學。
1、幾何光學
從幾個由實驗得來的基本原理出發來研究光的傳播問題的學科。基於光線的概念和光線的折射、反射定律來描述光在介質中傳播規律的學科。
2、物理光學
從光是壹種波動出發,研究光在介質中傳播規律的學科,也稱為波動光學。可用來研究光的幹涉、光的衍射、光的偏振及其在各向異性介質中傳播所呈現出的現象。
由於光速和電磁波傳播速度相同,從而推測光也是電磁波,這壹推測被以後所有實驗所證實。而利用幾何光學所得的結果,通常總是波動光學在某些條件下的近似或極限。
3、量子光學
1905年,愛因斯坦在研究光電效應時推廣了普朗克的上述量子論,進而提出了光子的概念。
他認為光能並不像電磁波理論所描述的那樣把能量分布在波陣面上,而是集中在所謂光子的微粒上。這種微粒仍保持著頻率的概念,頻率為ν的光子具有能量hν。
電子把這能量的壹部分用於克服金屬表面對它的吸力即作逸出功,余下的就變成電子離開金屬表面後的動能。
由此認識到壹個原子或壹個分子能把它的能量轉變成電磁場輻射或從該場中獲得能量,但只能以光子hν為單位來進行。
參考資料:
百度百科-光子
百度百科-光波
百度百科-電磁波
百度百科-光學