不存在什么“光子”
洫通ZQL半导体激光治疗仪(光子治疗仪)使用疑问解答
洫通ZQL半导体激光治疗仪（光子治疗仪）使用疑问解答核心提示：洫通ZQL半导体激光治疗仪（光子治疗仪）使用疑问解答（50问）光，它不仅给我们光明，给我们美，它也是我们赖以生存的保证。
俗语说：“万物生长靠太阳”，一切生物，包括植物、动物和微生物，在有光照的条件下才能发育、生长。
凡是生物都要进行新陈代谢，这就要消耗能量。
它们从哪里取得能量？主要就是靠光合作用的功能。
果农们都懂得，为了使甘桔生长较好，能赶上春节甘桔上市，晚上在果树上布满电灯，使光子照射果树的叶，加促其光合作用，使桔长得好。
科学研究已经表明，世界上所有具有新陈代谢的生物体都在不断地向外辐射波长为200nm-800nm的可见光，光的强度不同，大部分强度很弱，每平方厘米每秒只有几个到几十个光子，这样的强度相当于十公里外一支蜡烛的光亮，所以，我们无法用眼睛直接观察到。
生物超弱发光是生物的普遍现象，它与生物系统的氧化代谢、细胞分裂、光合作用及细胞死亡等重要生命过程有着内在的联系。
随着人体年龄的增长和代谢障碍，生物超弱发光的功能减弱，适宜和合理的弱激光鼻腔照射和穴位照射，一方面可以补充生物超弱发光功能，另一方面可以调节生物内稳态功能，起到促进健康的作用。
1、什么是激光？激光是通过激辐射实现的放大光，是由一个个光子组成的，每个光子都含有一定的能量，故称为光量子。
激光器即光放大器。
激光发射是通过光或电流等能量泵浦的激光介质实现的。
2、激光发展史1916年，爱因斯坦在他的“光与辐射的量子理论”第一次提出了受激发射的概念。
第一个提出激光理论，为激光的相关研究开辟了道路。
1960年，物理学家西奥多.梅曼在美国加州休斯航天器研究实验室研究出世界第一台激光器。
1961年我国第一台红宝石激光器研制成功，从此激光技术的发展大门在我国打开。
1963-1982年的时间，我国研制了应用在医学治疗的激光技术在医学中得到广泛应用，外科、眼、大脑、神经、消化系、皮肤科、妇产科、口腔科、耳鼻喉科、理疗科和肿瘤治疗等都用激光器作为治疗工具。
自然世界的物理学基础与数学逻辑
自然世界的物理基础与数学逻辑宋太伟2023年10月16日上海日岳新能源有限公司上海陆亿新能源有限公司内容摘要：本文以作者创立的《时空结构几何》为基础，重构了揭示自然世界最基本规律的物理和数学理论的逻辑基础。
自然世界没有夸克，自然世界最基本粒子是质子和电子，原子核中的质子p+通过近邻交换电子e−物质能形成强相互吸引作用，原子核中没有中子；宇宙膨胀不存在，红移是巨观世界的自然现象。
《时空结构几何》是运动几何，真实揭示自然世界的运动变化关系和内在规律。
关键词：时空结构几何，自然时空，基本粒子，质子，电子，物理基础，数学本质逻辑自量子力学等基础理论创建以来的近100年间，揭示自然界最基本规律的物理学，再也没有出现令人信服的革命性创新成就，以粒子物理、宇宙学等为代表的基础理论创新实践，似步入歧途[4-6] ，尤其是关于基本粒子结构、宇宙起源等等基础问题的主流理论学说[7-8]。
作者基于最普遍的客观事实，重构整个自然科学体系的物理基础逻辑，建立相应的数学体系，创建时空结构几何理论[1-3] 。
1. 自然世界的物理基础1.1 质子p+和电子e−是组成客观物质世界的最小粒子单元质子p+和电子e−是组成客观物质世界的最小粒子单元，不存在夸克和分数电荷基本粒子；质量不为零的粒子都是由p+、e−、e+组成的复合粒子，不存在包括中微子在内的其它非复合基本粒子；原子核中的质子p+通过近邻交换电子e−形成强相互吸引，原子核中质子p+之间的吸引力是电子的物质能；粒子之间交换非零质量粒子的相互作用是近程的强物质作用；包括原子核素在内的所有其它复合粒子都是衰减的；原子核素的基本构造是∑（p+e−p+）结构，原子核素中独立中子不存在，原子核素只有有限大小，所以，太空中不可能存在质量超大的核子星，原子核素的β衰变，也不存在自旋不对等问题。
作为基本粒子，应该是最普遍存在的、最稳定的、不可再分割的能量质量量子；夸克（品种）很多[9-10]，至今没有找到，高能的质子p+碰撞，能级甚至达到10Tev以上的“极限态”，质子也不能被破裂为夸克[10-11]，但质子可以湮灭为γ光子。
61种基本粒子
61种基本粒子61种基本粒子是指构成我们身体和自然界的基本颗粒，它们包括了：1. 电子（e-）：负电荷的基本粒子，它们构成了原子的外壳。
2. 电子中微子（νe）：电子的中性伴侣，与电子一同参与核反应。
3. 微电子中微子（νμ）：质量比电子大约200倍，有穿透力，可穿过地球。
4. 轻子（l）：包括电子和电子中微子在内的粒子。
5. μ子（μ-）：质量比电子大约200倍，寿命很短。
6. μ子中微子（νμ）：μ子的中性伴侣。
7. τ子（τ-）：质量比电子大约3477倍，寿命很短。
8. τ子中微子（ντ）：τ子的中性伴侣。
9. 上夸克（u）：构成质子和中子的基本粒子之一。
10. 下夸克（d）：构成质子和中子的基本粒子之一。
11. 顶夸克（t）：质量比下夸克大约180倍，寿命很短。
12. 底夸克（b）：质量比下夸克大约4倍，参与了Higgs玻色子的发现。
13. 胶子（g）：质子和中子之间的粘合剂。
14. W玻色子（W±）：负责带电粒子的相互转换。
15. Z玻色子（Z0）：中性粒子的相互转换。
16. 光子（γ）：光的基本粒子。
17. 核子（N）：质子和中子的总称。
18. 质子（p）：稳定的正电荷粒子，构成原子核。
19. 中子（n）：中性的粒子，构成原子核。
20. α粒子（α）：由两个质子和两个中子组成的重粒子。
21. β粒子（β±）：由电子或正电子组成的粒子。
22. 中微子（ν）：没有电荷、质量非常小的基本粒子之一。
23. 强子（h）：与夸克相关的粒子。
24. 希格斯玻色子（Higgs）：负责赋予其他粒子质量的粒子。
25. 银河系的自旋（Galactic spin）：一种宇宙射线。
26. 费米子（f）：带半整数自旋的粒子。
27. 玻色子（b）：带整数自旋的粒子。
28. 飞龙粒子（Feynman particle）：由物理学家理查德·费曼提出的假想粒子。
29. 布拉格子（braggons）：由物理学家威廉·布拉格提出的假想粒子。
黄伟雄说--黑洞不存在
茫茫宇宙，奥秘无穷。
若解一二，三生有幸。
闲兴所致，拙笔数篇。
抛砖引玉，与君研习。
《黄伟雄解说宇宙奥秘》现有论文:《光子的生死》《光子的特性》《光子的结构》《宇宙尘埃的来源》《黑洞不存在》《恒星自转的起因》《日冕高温的源由》《费米气泡的成因》……欣赏奇文，相析疑义。
开拓思野，进化认知。
黑洞不存在黄伟雄2014年9月18日摘要：1星体中心温度正比于星体质量立方根。
2星体平均温度超过所有元素沸点时，星体密度反比于星体质量立方根。
3星体亮度和发光频率，正比于星体质量立方根。
质量超级巨大的星体必然成为密度微小的发光体。
不存在质量超级巨大，密度超级巨大，不发光的黑洞。
关键词：核聚变反应，黑洞，宇宙大爆炸，星体质量，中心温度0前言广义相对论认为，质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽后，发生引力坍缩，产生一种超高密度星体。
它的质量超级巨大，体积超级微小，引力超级强大。
任何物质进入它的事件视界内，便再无力逃脱，甚至速度最快的光也逃逸不出。
它完全不发射光线，所以称为黑洞。
1黑洞形成的必要条件根据万有引力定律，依靠中心连接线引力，任何两个质点相互吸引。
该引力正比于两个质点的质量乘积，反比于两个质点的距离平方。
质量超级巨大的星体，与光子的质量乘积才会超级巨大，引力才会超级巨大，才能束缚光子。
所以，质量超级巨大的星体才能成为黑洞。
密度超级巨大的星体，半径超级微小，与光子的距离平方才会超级微小，引力才会超级巨大，才能束缚光子。
所以，密度超级巨大的星体才能成为黑洞。
综上所述。
质量超级巨大，密度超级巨大，是星体成为黑洞的两个必要条件。
2星体中心的运作原理质量超级巨大的星体中心有超高密度。
超高密度使得原子相互挤压。
相互挤压使得原子自旋动能转化成直线动能。
直线动能使原子相互撞击。
相互撞击使原子裂变成光子。
从星体中心向外喷发的光子使星体温度升高，体积膨胀，密度降低。
所以，质量超级巨大的星体必然成为密度微小的发光体。
原子相互撞击使原子裂变成光子，是一切能量的源头。
什么是光？什么是光子？
什么是光？什么是光子？光是如何产生的？为什么说光是一种振动波，光又是粒子簇？光子光子是传递电磁相互作用的基本粒子，是一种规范玻色子。
光子是电磁辐射的载体，而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。
与大多数基本粒子相比，光子的静止质量为零，这意味着其在真空中的传播速度是光速。
与其他量子一样，光子具有波粒二象性：光子能够表现出经典波的折射、干涉、衍射等性质；而光子的粒子性则表现为和物质相互作用时不像经典的粒子那样可以传递任意值的能量，光子只能传递量子化的能量。
对可见光而言，单个光子携带的能量约为4×10-19焦耳，这样大小的能量足以激发起眼睛上感光细胞的一个分子，从而引起视觉。
除能量以外，光子还具有动量和偏振态，但单个光子没有确定的动量或偏振态。
光子- 基本简介命名光子操控光子起初被爱因斯坦命名为光量子。
光子的现代英文名称photon源于希腊文φῶς（在罗马字下写为phôs），是由物理化学家吉尔伯特·路易士在他的一个假设性理论中创建的。
光子的现代英文名称photon源于希腊文φῶς（在罗马字下写为phôs），是由物理化学家吉尔伯特·路易士在他的一个假设性理论中创建的。
在路易士的理论中，photon指的是辐射能量的最小单位，其“不能被创造也不能被毁灭”。
在路易士的理论中，photon指的是辐射能量的最小单位，其“不能被创造也不能被毁灭”。
尽管由于这一理论与大多数实验结果相违背而从未得到公认，photon这一名称却很快被很多物理学家所采用。
尽管由于这一理论与大多数实验结果相违背而从未得到公认，photon这一名称却很快被很多物理学家所采用。
根据科幻小说作家、科普作家艾萨克·阿西莫夫的记载，阿瑟·康普顿于1927年首先用photon来称呼光量子。
根据科幻小说作家、科普作家艾萨克·阿西莫夫的记载，阿瑟·康普顿于1927年首先用photon来称呼光量子。
光子
一、基本概念光量子，简称光子，是传递电磁相互作用的基本粒子，是一种规范玻色子。
光子是电磁辐射的载体，而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。
与大多数基本粒子（如电子和夸克）相比，光子没有静止质量（爱因斯坦的运动质量公式m=m0/sqr[1-(v/c)2]中，光子的v = C，使得公式分母为0，但光子的运动质量m具有有限值，故光子的静止质量必须为零。
二、基本特征光子具有能量ε=hν和动量p=hν∕c,是自旋为1的玻色子。
它是电磁场的量子，是传递电磁相互作用的传播子。
原子中的电子在发生能级跃迁时，会发射或吸收能量等于其能级差的光子。
正反粒子相遇时将发生湮灭，转化成为几个光子。
光子本身不带电，它的反粒子就是它自己。
光子的静止质量为零，在真空中永远以光速c运动，而与观察者的运动状态无关。
由于光速不变的特殊重要性，成为建立狭义相对论的两个基本原理之一。
与其他量子一样，光子具有波粒二象性：光子能够表现出经典波的折射、干涉、衍射等性质（关于光子的波动性是经典电磁理论描述的电磁波的波动还是量子力学描述的几率波的波动这一问题请参考下文波粒二象性和不确定性原理）；而光子的粒子性则表现为和物质相互作用时不像经典的波那样可以传递任意值的能量，光子只能传递量子化的能量，即：这里是普朗克常数，是光波的频率。
对可见光而言，单个光子携带的能量约为4×10-19焦耳，这样大小的能量足以激发起眼睛上感光细胞的一个分子，从而引起视觉。
除能量以外，光子还具有动量和偏振态，不过由于有量子力学定律的制约，单个光子没有确定的动量或偏振态，而只存在测量其位置、动量或偏振时得到对应本征值的几率。
光子是传递电磁相互作用的基本粒子，是一种规范玻色子。
光子是电磁辐射的载体，而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。
与大多数基本粒子相比，光子的静止质量为零，这意味着其在真空中的传播速度是光速。
与其他量子一样，光子具有波粒二象性：光子能够表现出经典波的折射、干涉、衍射等性质；而光子的粒子性则表现为和物质相互作用时不像经典的粒子那样可以传递任意值的能量，光子只能传递量子化的能量，是点阵粒子，是圈量子粒子的质能相态。
爱因斯坦提出的光子是量子粒子理论
爱因斯坦提出的光子是量子粒子理论在20世纪初期，物理学面临了一个重大的难题：光的性质。
被视作电磁波的光在很多实验中无法解释，而爱因斯坦的研究为解决这个问题提供了突破性的思路。
他提出了光子是光的基本单位，光是由一连串离散的能量量子组成的，从而奠定了量子力学的基础。
爱因斯坦在发表光电效应理论之前，经历了漫长而曲折的思考过程。
1905年，他发表了一篇题为《光量子假设》的论文，提出了光是由离散的粒子组成的观点。
根据他的理论，光是由一系列能量量子组成的，这些量子被后来被称为“光子”。
光电效应实验证明了爱因斯坦的理论。
光电效应是指当光照射到某些物质表面时，它会引发电子的放射现象。
根据经典物理学，电子应该具有足够的能量才能从原子中脱离，但实验结果表明，当光的频率足够高时，即使光的强度很弱，也能观察到光电效应。
这与经典物理学的预测相悖。
爱因斯坦的理论解释了这一现象。
他认为，光的能量不是连续分布的，而是离散的量子，即光子。
这些光子具有确定的能量和动量，当它们与物质相互作用时，能够将能量传递给物质中的电子，将其从原子中释放出来。
爱因斯坦的光子理论给人们带来了一场革命。
它打破了传统对光的理解，将光从经典的连续波动转变为粒子状的量子存在。
这一理论在解释其他现象时也起到了重要作用。
爱因斯坦的光子理论不仅对光学领域有重要影响，还为量子力学的发展奠定了基础。
光子的概念被应用到了其他粒子的研究中，为我们理解微观世界提供了新的视角。
爱因斯坦的量子理论也与玻尔理论相互补充，共同构建了量子力学的基本框架。
然而，爱因斯坦的理论也引发了一些争议。
爱因斯坦自己对他的理论有所保留，在某种程度上他并不接受量子力学的解释。
他曾说过：“[我不相信上帝掷骰子]”，表达出他对量子理论中的概率性质的疑虑。
尽管如此，爱因斯坦对光子是量子粒子的提出仍然是一个重大的突破，为我们理解光和微观世界提供了重要理论基础。
光子的概念和量子力学的发展对现代科学和技术的进步产生了深远的影响。
第-1-章-波粒二象性
五、粒子的波动性 ➢汤姆逊1927年电子通过金多晶薄膜的衍射 实验
衍射图样
五、粒子的波动性
➢约恩逊1961年电子的单缝、双缝、三缝和 四缝衍射实验
单缝
双缝
三缝 四缝
五、粒子的波动性
➢扫描电子显微镜
当探针针尖与物质表面排布原子的距离小到一 定程度时，其隧道电流会发生明显变化。
五、粒子的波动性 纳米“皇冠”，量子“围栏”
4.光子理论的解释
定性说明
光子与电子作
弹性碰撞，光
子传递一部分
能量给电子，
光子的能量减
少，波长变长。
四、康普顿散射
定量计算
➢X 射 线 光 子 与
“静止”的“自由 电子”弹性碰撞。
h n c
e
h c
0
n0
m
➢碰撞过程中能 量与动量守恒
h 0 m0c2 h mc2
h
0
n0
h
n m
四、康普顿散射
➢散射后的X光子波长偏移
频率足够高，以致每个光量子的能量 h 足够 大时，电子才有可能克服逸出功 A 逸出金属表
面。
逸出电子的最大初动能为
1 2
m
um2
h
A
称为 光电效应方程
三、光的二象性 光子
（2）存在截止频率0
比较
1 2
m um2
eK
eU0
1m 2
um2 h
A
有
h eK
A eU0
由此式可以测量普朗克常数。
红限频率
1.电子双缝衍射实验
➢ 电子通过单缝和双缝的衍射结果不一样！
六、概率波与概率幅
2.玻恩假定
Y
(
光子的基本性质(“激光”相关文档)共102张
用六维相空间的一个点，即广义笛卡尔坐标
（x,y,z,px ,py ,pz）精确描述！
2、光子运动状态的描述
受测不准关系的限制，其坐标和动量不能同时准确测定！
（1）一维运动时：在 xPx的h二维相空间面积元内的粒子状态
在物理上不可区分，故属于同一种光子状态。
（2）二维运动时：在 xPxyPyh的2 四维相空间面积元 内的粒子状态在物理上不可区分，故属于同一种光子状态。
一、光的相干性的分类
（1）时间相干性：波场中同一点不同时刻光波场特性的相关性。此相 干性来源于原子发光的间断性。
①相干时间： c
描述时间相干性的
等效物理量： ②相干长度： L c
③谱线宽度：
Lc
cc
c 1
（2）空间相干性：波场中不同点在同一时刻光波场特性的相关性。此相 干性来源于光源中不同原子发光的独立性。
5、体积为V 的空腔中的光波模式数
（1）设：Vxyz
在x,y,z三方向应用驻波条件 得：
x m
2
y n
2
2 m x
2 n y
又因为： k 2
则 k 的三个分量
z q
2
2 q 应满足：
z
kx m x
ky
n
y
（2）光波模式的波矢空间表示
kz q z
波矢空间：以kx、ky、kz为直角坐标系构成的空间。
受激辐射受激辐射各个原子受激辐射的光是相干光3受激辐射吸收自发受激辐射粒子按能级的统计分布原子体系热平衡温度为t在能级en上的原子数为nn则ktennnegn??k为玻耳兹曼常数上面的统计规律称为玻耳兹曼正则分布gn为主量子数为n的能级能量为en简并度
光子物理知识点总结大全
光子物理知识点总结大全光子物理是研究光子的物理性质和行为的一个重要领域。
光子是光的基本组成单位，是一种质量为零的粒子，具有能量和动量。
在量子力学的框架下，光子被视为电磁辐射的量子，是自然界四种基本相互作用力中的电磁相互作用的传播介质。
光子物理的研究对象包括光子的产生、传播、相互作用等方面的基本物理过程。
近年来，随着光子技术在通信、医疗、能源等领域的广泛应用，光子物理的研究和应用也日益受到关注。
本文将系统地总结光子物理的相关知识点，帮助读者更好地理解光子的物理性质和行为。
一、光子的基本概念1. 光子的概念来源光子的概念最早由爱因斯坦在1905年所提出，他认为光子是光的基本组成单位。
在他的阐述中，光子具有能量和动量，可以以粒子的形式解释光的各种现象。
这一概念为后来的量子理论奠定了基础，成为了光的微粒说的重要支持。
2. 光子的性质光子是一种零质量的粒子，具有电磁波的波动特性和粒子的粒子性。
光子的能量和动量与其频率和波长有关，其能量E与频率ν之间的关系由普朗克公式E=hf给出。
光子的波动性在干涉和衍射实验中得到证实，而其粒子性则在光电效应和康普顿散射等实验中得到论证。
3. 光子的产生和消失光子可以通过原子和分子的电磁辐射过程产生，也可以通过光电效应、康普顿散射等过程被吸收或散射而消失。
在原子外层电子受到激发时，会向外辐射或吸收光子，从而产生原子的发射光谱。
4. 光子的相对论性质根据相对论理论，光子的能量与频率之间的关系为E=hν，其中h为普朗克常数。
光子的能量也可以用动量p和光速c来表示，即E=pc。
相对论性质使得光子具有一系列独特的性质，对于光速的不变性、质能等效原理等有重要的意义。
二、光子的产生和传播1. 光子的产生光子可以通过不同的物理过程产生，其中最常见的是电磁辐射过程。
当原子或分子的电子受到激发时，会向外辐射光子，形成光谱。
此外，激光器、光电管等装置也可以产生光子。
2. 光子的传播光子是电磁波的量子，在真空中传播的速度为光速c。
对于光子来说，是不是时间这个概念是不存在的？
对于光子来说，是不是时间这个概念是不存在的？如果确实不存在，怎么解释太阳光照到地球需要八分钟，这个八分钟对于光子来说有什么意义一个非常好的问题，同时也激发了我无限的想象力；比起那些用各种各样的复杂公式来推论，演算什么的；还不如用一个大家都熟悉的实际列子来回答这个问题。
光子也就是以光速飞行的，对于光子来说，到底有没有时间的概念？我们不妨举一个生活中简单的列子：假设光子和人一样有眼睛；并且桌子上有一个苹果，小明拿起这个苹果咬了一口，这个过程大概需要5秒；我们都知道光1秒传播的距离大约是地球到月球的距离。
我们在地球上放一个手电筒，假设能照到月球上；现在我们让这两个动作同时发生，经过1秒后，光子到达月球，小明吃咬苹果完成了五分之一；由于人眼的识别速度有限，如果物体运动太快，眼睛就会识别不清，何况是光速；所以就会而造成模糊，光子在飞行过程中，它所“看”到的是一些修长的“线条”。
现在把视线转向小明咬苹果；假设这个过程是1秒是25帧，从而1秒被分成了25等分，再把月球到地球的距离除以25，这时光子看到的就是25帧中的一帧。
我们发现这个距离还是太大，所以我们按照以上方法继续除下去；当除到我们常见的距离时，比如一个足球场地距离时，此时小明咬苹果的这一帧已经被分成了很多份了。
那么神奇的现象发生了：当光子从球场的一边走向另一边时，它会发现小明吃苹果的过程是“静止不动”的，这是因为这个过程相对于光速来说实在太慢了；当然这个过程是在光子能在光速下分清现实中的画面变化。
然而我们都知道光子只是一种电磁波，当它以光速运动时，外界的变化对它来说已经毫无意义了。
这就并不是说对于光子来说时间概念不存在了，而是相对于光速来说，低速物体运动的时间被无限划分，当然以现在的科技是无法无限分割时间的。
其实这个原理在电影中也有应用，比如科幻电影《X 战警》里面，快银利用时间变慢的原理救出学校里的变种人；说白了就是让自己的速度变快，至于是怎么变快的，这就是科学家的事了。
关于介质中光子动量的探讨
何题争鸣f r 铷i f教学参考第49卷第11期202畔丨1月费管嘥煺哥勠通織懲谢林辉庆(杭州市余杭高级中学浙江杭州311100)文章编号：l 〇〇2-218X (2020)l l -0050-03中图分类号：G 632.4文献标识码：B摘要：依据由光的波粒二象性和光子与电子相互作用的机制，通过分析光从真空进入介质中动量变化问题的几个典型观点及存在的错误，认识光在介质中传播时光子与光波的关系，得到介质 中光子的动量仍等于它在真空中的动量。
关键词：光波；光子；光速；波长；动量；介质一、 问题的提出高中物理在学习光电效应和康普顿效应时，给 出了如下的光子能量和动量公式. he = hv , p =—A其中A 是普朗克常数，v 和A 分別是光子的频 率和波长。
高中学习中经常需要判断光从真空进人介质 中速度、频率和波长的变化情况，而光子的动量与 其波长成反比，因此，学生自然会提出光从真空进 入介质中光子的动量如何变化的问题。
那么，光从真空进人介质，光子的动量到底如 何变化呢？二、 已有观点及评析1.学生中的观点对这个问题，学生中存在两种相反的观点。
观点1光从真空传人折射率为《的介质，频率v不变，速度从c 变为w = 波长从A 变为A '=nA ，光子在介质中的动量应为n介质的折射率《>i ，所以光子的动量增大。
观点2光子从真空进入介质，速度减小，由相 对论中质量与速度的关系知，光子的质量也减小；而 动量等于质量乘以速度，推知光子的动量减小。
2.文献中的观点为了解决这个问题论，笔者查阅了相关文献，发现文献中也存在光子从真空进人介质动量增大 和动量减小这两种观点，但是不同的作者的论证方 法不同。
下面列出两种较为典型的观点。
观点3W 由质能方程得到频率为v 的光子在 真空中运动时的质量为ehv在相对论中，动量仍定义为质量乘以速度，因 此真空中光子的动量为hv hp = mc =一 =—c A在介质中，关于质量和动量的上两式仍然成 立，只是光的速度和波长应该用在介质中的数值^=1和A ' = A 代人。
实物粒子与光子的比较
实物粒子与光子的比较学习了高中《物理》第二册(必修)第十九章光的本性后，学生初步认识到：物理学把物质分为两大类，一类是质子、中子、电子等，叫做实物(粒子)；另一类是电场、磁场等，统称场．光在本质上是一种电磁波(传播着的电磁场)，组成电磁场的基本成分是光子，光子具有波粒二象性．另一方面，根据德布罗意假设，任何一个实物粒子及由它们组成的物体，都对应着一种波，叫做物质波或德布罗意波，实物粒子也具有波粒二象性．学生对上述近代物理初步知识的学习兴趣很浓，但也普遍存在如下困惑：既然实物粒子和光子都具有波粒二象性，与它们联系着的物质波和光波又都是概率波，那么它们有何区别?实物粒子的运动速率v是否就是物质波的传播速度?公式v=λf是否适用于物质波?实物粒子与光子之间有何内在联系呢?虽然这些问题已经超出高中物理教学大纲的要求范围，但对教师来说在教学研究中回顾、关注并弄清这些问题，才能做到高屋建瓴、心中有数，对充分发挥教师在教学中的主导作用，针对学生存在的疑问给予简明扼要、恰到好处的点拨，还是非常必要的．一、从粒子性方面比较实物粒子和场是物质存在的两类不同的形态，一切微观粒子的粒子性特征表现为它们都具有能量、动量和质量．由光子说和相对论可知，与电磁波密切联系着的光子没有静质量(m０＝０)，但具有能量E、动量p和动质量(相对论质量)m，即E=hν=mc2，①p=mc=E／c=h／λ，②m=E／c2＝（ｈν）／ｃ2．③式中h为普朗克常量，ν和λ分别为对应的光波的频率和波长，c为真空中的光速．因光子的能量是量子化的(一份一份的)且每一份能量不能任意取值(由玻尔原子理论的跃迁假设决定)，故光子的质量、动量也是量子化的且不能任意取值．实物粒子的静质量不为零，考虑到实物粒子的速度可能很大(接近光速)，根据相对论可知，其质量、能量和动量的表达式为④ｍ=ｍ0／，⑤Ｅ＝ｍｃ2＝（ｍ0ｃ2）／，⑥ｐ＝ｍｖ＝（ｍ0ｃ）／．从粒子性特征即粒子具有量子化的能量、动量、质量方面来看，光子和实物粒子是相同的，但它们又有根本的区别，主要表现在以下几个方面：(1)实物粒子可以任意的速度在空间运动，其值与参考系的选择有关，具有相对性；而与电磁场相联系的光子，不论其频率ν多大，在真空中都以相同的速度c运动，且与参考系的选择无关(光速不变原理)．(2)因为实物粒子的相对论质量、能量、动量都与速度有关，所以其值也是相对的，且可任意取值；与实物粒子不同，光子没有静质量(没有静止的光子)，光子的质量、动量、能量与参考系的选择无关，且不能任意取值．(3)实物粒子占据的空间不能同时被另一个实物粒子所占据，但几个电磁场可以相互叠加而占据同一空间，所以与电磁场联系着的几个光子也可以占据同一空间．实物粒子和光子虽然在上述几个方面有根本区别，但它们都是微观粒子，除了它们的物质性、量子性相同外，还有一点是相同的，即它们都不是经典物理意义下的粒子．量子力学告诉我们：要想同时精确测定微观粒子的位置x和动量p 是不可能的．换言之，位置的不确定量Δｘ和动量的不确定量Δｐ的乘积不可能小于一个常量h／(4π），即Δｘ·Δｐ≥h／(4π）．这个关系式叫做不确定性关系式(海森堡测不准关系式)．二、从波动性方面比较1 比较物质波与光波的传播速度根据德布罗意假设，质量为m、速度为v的实物粒子在没有力场的空间运动时，对应的物质波的波长λ和频率ν的表达式为λ＝ｈ／ｐ＝ｈ／（ｍｖ）．⑦ν＝Ｅ／ｈ＝（ｍｃ2）／ｈ．⑧注意：教材中没有给出频率的表达式．由①、②、⑦、⑧式知，具有确定能量E、动量p的光子和实物粒子，对应着具有确定频率ν、波长λ的电磁波和物质波，即对应着单色平面简谐波．描述波的运动状态的表达式通常有以下三种形式(设初相φ＝０)，即 Ψ＝Ａｃｏｓω（（ｘ／ｖ）－ｔ），⑨或Ψ＝Ａｃｏｓ２π［（ｘ／λ）－（ｔ／Ｔ）］， ⑩或Ψ＝Ａｃｏｓ（ｋｘ－ωｔ）． ⑾式中A为振幅，圆频率ω＝２πν，波数ｋ＝（２π）／λ，周期Ｔ＝１／ν，ｖ代表单色平面波的一定的相位向前移动的速度，称为相速度(简称相速，用ｖ相表示)．根据相位不变的条件，即(x／v相)-t=常量(或kx-ωt＝常量)，不难解得v相＝（dx）／（dt）=ω／ｋ＝λ·ν．⑿因ω和ｋ都是不随时间t和位置坐标x而变化的常量，故单色平面波的相速v 相也是不随t和x而变化的常量，且相速等于波长和频率之积．对光波而言，将①、②式代入⑿式，得v相＝λν＝Ｅ／ｐ＝ｃ．这就是教材126面给出的电磁波的波速与频率、波长的关系式．可见，各种频率(或波长)的光波在真空(无色散介质)中的传播速度(相速)都相等，都等于c．对严格的单色平面物质波来说，将⑦、⑧式代入⑿式，得ｖ相＝ω／ｋ＝λν＝Ｅ／ｐ＝ｃ2／ｖ．⒀上式表明：不同速度的实物粒子动量不同，对应的物质波的波长不同，即使在真空中相速度也不相同．这就是说物质波在真空中也要发生色散，这一点是物质波与光波的显著区别之一．另一方面，单色平面物质波的相速ｖ相虽然在形式上也可表示为波长λ和频率ν的乘积，但根据相对论，实物粒子的力学速度v＜ｃ，由上式推知v相＞ｃ，显然这是不可能的．笔者认为：这是量子理论与相对论结合产生的一个表现矛盾，说明理论尚不完善，故不能用上式来计算单色平面物质波的相速度．大家知道，严格的单色平面波在空间和时间的延续上都是无限的，是一种理想的极限情况，实际上并不存在．实际存在的波都是在有限的空间和有限的时间间隔内发生的波，这样的波称为脉动或波群．理论分析表明［１］：任何形式的脉动都可看成是由无限多个不同频率、不同振幅的单色平面波叠加而成(即可将任何脉动分解成傅里叶级数或傅里叶积分的形式)．为了简化问题，假设组成脉动的各单色平面波的振幅都等于A，这样的脉动的运动状态仍可表为Ψ＝Ａ０ｃｏｓ（ｋｘ－ωｔ）， ⒁式中Ａ０＝２Ａｃｏｓ（Δｋ·ｘ－δω·ｔ）． ⒂注意脉动的合振幅A０不再是常量，而是随时间和空间在改变，但改变得很缓慢，因为ω和ｋ的微元(Δω和Δｋ)比ω和k小得多．对脉动来说，可选定一个确定的合振幅A０，用Ａ０的移动速度来表征脉动的传播速度，叫做脉动的群速度，用u表示．在脉动形变不大和正常色散介质的条件下，群速度u代表脉动所具有的能量传播速度．由⒂式知，A０不变的条件是 δｋ·ｘ－δω·ｔ＝常量．因δｋ、δω是不随t和x而变化的变量，把上式两边微分，容易得出群速度的表达式为u＝（ｄｘ）／（ｄｔ）＝（δω）／（δｋ）． ⒃对于任何脉动，组成它的各个成分波(即单色波)的相速度v相是随波长λ而变的，即v相是k的函数，可以证明：相速度ｖ相与对应的群速度u满足如下关系式(瑞利公式)，即u＝ｖ相－λ（δｖ相）／（δλ）． ⒄λ（δｖ相）／（δλ）表示相速对波长的变化率，又称为介质的色散值．对脉动光波而言，光在各种有色散的介质中，λ（δｖ相）／（δλ）≠０，由⒄式知，群速度小于相速度，即ｕ＜ｖ相．只有在真空中才没有色散，λ（δｖ相）／（δλ）＝０，群速度等于相速度，即ｕ＝ｖ 相＝λ·ν．对脉动物质波而言，根据⒃、⑦、⑧式及ω＝２πν、ｋ＝（２π）／λ，群速度的表达式可写成ｕ＝（ｄｘ）／（ｄｔ）＝（δω）／（δｋ）＝（δＥ）／（δｐ）． ⒅利用⒅式可以证明群速度等于实物粒子的力学运动速度．因为实物粒子的能量E和动量p的变化发生在有力场作用的空间，设粒子在外力F的作用下，在时间dt里沿着力的方向发生一段位移dx，那么能量的变化δＥ＝Ｆ·ｄｘ，动量的变化为δｐ＝Ｆ·ｄｔ，则实物粒子的力学速度为v＝（ｄｘ）／（ｄｔ）＝（Ｆｄｘ）／（Ｆｄｔ）＝（δＥ）／（δｐ）＝ｕ．⒆可见，粒子的力学速度v等于物质波的群速度u．不论在真空中还是在其他介质中，物质波都要发生色散，λ（δｖ）／（δλ）≠０，由⒄式可知，ｕ＝ｖ＜ｖ相，结合对⒀式所做的分析，可以得出结论：教材中给出的关系式ｖ＝ｆλ不适用于物质波．2 从统计观点比较实物粒子和光子的波动规律大家知道光波和物质波都是概率波．在一般情况下，对于光子和实物粒子不能用确定的坐标来描述它们的位置，也无法用轨迹来描述它们的运动，但是光和电子束的衍射实验图样表明，它们在空间各处出现的概率是受波动规律支配的．微观粒子的这种波动性不是由粒子之间的相互作用引起的，而是微观粒子本身的一种属性．为了描述这种波动性，引入波函数概念．沿x方向传播的能量为E、动量为p的自由粒子的波函数(复数形式)的表达式为Ψ＝Ａｅｉ［（ｋｘ－ωｔ）－φ］．⒇注意⑾式就是初相为φ＝０时上述波函数的实数部分．波函数的表达式还可写成另一种形式Ψ＝Ψ0ｅ［（２πｉ）／ｈ］（ｐｘ－Ｅｔ）．(21) 式中，ｋ＝２π/λ＝（２πｐ）/ｈ，ω＝２πν＝（２πＥ)/ｈ，波函数的振幅Ψ0＝Ａｅ-iφ．值得注意的是，波函数Ψ本身并没有直接的物理意义，有实际物理意义的是波函数模的平方｜Ψ｜2．根据波函数的统计解释，在满足波函数的归一化条件和标准化条件下，微观粒子在给定时刻在空间某点邻近的单位体积内出现的几率(即几率密度)正比于波函数在该时刻在该点的模的平方，即几率密度｜Ψ｜2．一般情况下，波函数Ψ是复数，｜Ψ｜2等于波函数Ψ与其共轭复数Ψ*的乘积，即｜Ψ｜2＝Ψ·Ψ*．实验表明：光和电子束衍射图样强度大的地方(亮条纹)，恰好也是对应波函数模的平方｜Ψ｜2大的地方，反之强度小的地方(暗条纹)恰好也是｜Ψ｜2小的地方，也就是说光子和电子(实物粒子)在空间分布的概率是受波动规律支配的，从这个意义上说二者是相同的，因此说光波和物质波都是概率波．但是，二者还是有本质区别的［２］：第一，光是一种电磁波，是电磁场的传播．电磁场一经产生，即使场源消失，因变化的电场和变化的磁场可以相互转化，并以一定的速度继续在空间传播，故电磁波可以脱离场源而独立存在．根据量子场论，各种实物粒子相应对应着一种场(不妨称为粒子场)，如电子对应存在电子场，中子对应存在中子场等．对于不带电的中性粒子(如中子)，当粒子运动时对应的中性场(处于激发态)在空间传播，形成物质波．一旦中性粒子消失(湮灭)，中性场退激到基态，对应的物质波随着消失．第二，对物质波而言，波函数Ψ可以任意地乘上一个常数D，所得结果不会改变空间各点找到粒子几率的相对大小．例如，波函数ＤΨ与Ψ比较，只表示前者在空间各点找到粒子的几率密度都是后者的Ｄ2倍，显然DΨ和Ψ在描述粒子在空间各点出现几率的相对大小方面是没有什么区别的．但对光波而言，波函数的模的平方｜Ψ｜2，除了表示光子在空间各点出现的几率外，还有另一层物理意义，即｜Ψ｜2还表示电磁波在空间各点的强度(也就是能量密度)，从这层意义来说，波函数DΨ和Ψ就不能代表同一光波的运动状态了．三、实物粒子与光子的内在联系由上述分析可以看出，实物粒子和光子既有区别又有联系，在一定条件下可以相互转化．近代实验表明，高能的电子和正电子对撞发生湮灭，产生一对光子，ｅ－＋ｅ＋→２γ．这一现象揭示了光子和电子之间存在着深刻的内在联系，这种联系无法用经典物理来解释．按经典物理观点，湮灭前只存在正、负电子，没有光子，湮灭后正、负电子消失，产生光子．那么二者在反应过程中没有一个时刻是同时存在的，它们之间怎么实现相互作用呢?即按超距作用观点解释粒子间的相互作用存在一个表现矛盾．量子场论认为［３］：湮灭前电子场处于激发态，表现为存在一个电子，电子场激发态的复共轭态表现为存在一个正电子，而与光子对应的电磁场处于基态，表现为没有光子．反应过程中，电子场与电磁场相互作用，电子场退激发到基态，把激发能传递过去引起电磁场的激发，表现为正、负电子湮灭而产生一对光子．量子场论以粒子所对应的场之间的相互作用来说明粒子之间的相互转化，上述表现矛盾不再存在．。
光子（维基百科）（维基百科）
光子（维基百科）（维基百科）光子从激光的相干光束中出射光子光子是传递电磁相互作用的基本粒子，是一种规范玻色子。
光子是电磁辐射的载体，而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子[3]。
与大多数基本粒子（如电子和夸克）相比，光子的静止质量为零[4]，这意味着其在真空中的传播速度是光速。
与其他量子一样，光子具有波粒二象性：光子能够表现出经典波的折射、干涉、衍射等性质[5]（关于光子的波动性是经典电磁理论描述的电磁波的波动还是量子力学描述的几率波的波动这一问题请参考下文波粒二象性和不确定性原理）；而光子的粒子性则表现为和物质相互作用时不像经典的波那样可以传递任意值的能量，光子只能传递量子化的能量，即：这里是普朗克常数，是光波的频率。
对可见光而言，单个光子携带的能量约为4×10-19焦耳，这样大小的能量足以激发起眼睛上感光细胞的一个分子，从而引起视觉[6]。
除能量以外，光子还具有动量和偏振态，不过由于有量子力学定律的制约，单个光子没有确定的动量或偏振态，而只存在测量其位置、动量或偏振时得到对应本征值的几率。
光子的概念是爱因斯坦在1905年至1917年间提出的[7][8][9][10]，当时被普遍接受的关于光是电磁波的经典电磁理论无法解释光电效应等实验现象。
相对于当时的其他半经典理论在麦克斯韦方程的框架下将物质吸收和发射光的能量量子化，爱因斯坦首先提出光本身就是量子化的，这种光量子（light quantum，德文das Lichtquant）被称作光子。
这一概念的形成带动了实验和理论物理学在多个领域的巨大进展，例如激光、玻色-爱因斯坦凝聚、量子场论、量子力学的统计诠释、量子光学和量子计算等。
根据粒子物理的标准模型，光子是所有电场和磁场的产生原因，而它们本身的存在，则是满足物理定律在时空内每一点具有特定对称性要求的结果。
光子的内秉属性，例如质量、电荷、自旋等，则是由规范对称性所决定的。
光子的概念也应用到物理学外的其他领域当中，如光化学、双光子激发显微技术，以及分子间距的测量等。
光子本质到底是什么
光子本质到底是什么,我说了，你就知了结论：光子是真空能振动产生的论据：1.光速不变。
因光子是空间能的振动产生的，我们测量任何物质发出的光子速度，其实就是测量我们眼前的空间能振动传播速度，眼前的空间能都是一样的，所以，所有光子传播速度都是一样的。
2.光速不可叠加。
光速就是光子的运行速度，从单个光子来看，每一个光子就是一个电子对空间能振动产生的一个波，电子在某一时刻只能对空间能产生一次振动，某一个时刻，一个波产生了，紧接着下一时刻，又一个波产生了。
，这二个波之间存在先后发生，相互间不发生作用，所以，光速不可叠加。
3.光子无静止质量。
光子是空间能的振动，空间能不振动，则没有光子产生，所以，光子是不可静止的，要是静止了，就融入空间能了，而空间能是暗能量，是不可以测出质量的。
4.光子穿不出宇宙。
光子若是实物粒子，那宇宙最外围的星体发出的光子则以光速向外扩散，说明我们的宇宙在以光速膨胀，实际观察否认了这一点，宇宙膨胀速度是很小的。
宇宙中所有星体都是悬浮在空间能中运动的，空间能从宇宙最外围星体越向外越稀薄，其振动也越来越弱，从现象来看，最终光子消失，光子只能存在于宇宙空间的暗能量里面，而穿不出宇宙到达虚空。
光子是电子轨道迁移产生的，具体的说，就是绕核电子在高低轨道间来回振荡运动，因迁移能级是一定的，所以运动是一跳一跳的，电子在跳动时对真空能产生一种振动，使真空能激发产生光子现象。
现在好多人，包括物理界的许多专业人士都对光子认识不清，有的说是波，有的说是粒子，有的人干脆说既是波又是粒子，其实光子只是真空能的一次激发产生的波形振动，不测量时，这种振动就是以真空能为载体的波形运动，一旦测量了，波动受前面物质阻挡，立即收缩成一个粒子。
关于光子的量子涨落
关于光子的量子涨落随着科技的不断发展，我们越来越能深入了解物质的微观世界。
在这个世界中，量子力学成为了一个重要的研究领域，其中光子的量子涨落是一个备受关注的话题。
本文将从三个方面介绍光子的量子涨落：原理、物理表现和应用。
一、原理首先，我们需要了解一下什么是光子。
光子是光的量子，也是电磁波的量子。
在量子力学的框架下，光被看作由许多粒子组成的波动。
这些粒子就是光子。
在经典物理学中，我们可以准确地计算出一束光的电磁场的强度、相位和方向。
但在量子力学的框架下，我们只能算出光的平均状态。
这是因为量子力学中的光子并不是一个确定位置和动量的粒子，而是介于粒子和波动之间的概率波。
因此，光子的位置和动量在一定程度上是不确定的。
当光的能量密度较低时，光子的数目很少，而且它们的位置和动量的不确定性也比较小，这时光的性质可以用经典物理学的方法来描述。
但当能量密度提高时，光子的数目就变得很多，不确定性也随之增加，这时就需要借助量子力学的工具来研究光的性质。
量子涨落是指在量子力学中，粒子的位置、动量、自旋等物理性质可能会发生微小的涨落。
在光子中，量子涨落可以表现为光强的随机变化。
这是由于光子在传输过程中可能会被散射或吸收，导致光强的涨落。
而这些涨落的大小和时间尺度都是随机的。
二、物理表现光子的量子涨落在实验上可以通过对光强的测量来观察。
当我们用单个光子源产生一束光，经过频率测量后会发现其频率不是一个精确的值，而是存在一定的展宽。
这个展宽的大小就反映了光子的频率涨落。
此外，对于一束光，我们还可以观察到它的强度存在随机的涨落。
这些涨落的大小和时间尺度都是随机的，它们是光子量子涨落的表现。
除了频率和强度的涨落外，光子的相位也是一个重要的涨落量。
相位涨落反映了光的相位的不确定性。
当我们将一束相干光分成两束，再将它们重新合并时，相位的涨落将导致两束光的相干性下降。
这对于一些需要高度相干光的实验是有影响的。
三、应用光子的量子涨落在工程应用中也扮演着重要的角色。
微源光子 光量子
微源光子光量子
微源光子和光量子都是描述光的基本粒子性质的概念。
微源光子是指从单个光源发射出来的光子，通常是指单个原子或分子发射出来的光子。
微源光子的发射过程是随机的，因此其具有统计性质，可以用概率分布来描述。
光量子是指电磁波的基本粒子，即光子。
光量子是一种无质量、无电荷、自旋为1的基本粒子。
光量子的能量和频率之间有一个简单的关系，即E=hν，其中E是光量子的能量，h是普朗克常数，ν是光量子的频率。
在实际应用中，微源光子和光量子经常被用来描述光的行为和性质。
例如，微源光子可以用来描述单个原子或分子的发射和吸收过程，而光量子则可以用来描述光的能量、频率和波长等基本特性。
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不存在什么“光子”
“不存在什么光子。
”（“There is no such thing as a photon”）
兰姆（mb）如是说。
对，就是发现兰姆位移（Lamb Shift），获得过诺贝尔奖的那个兰姆。
最近重读兰姆的经典文章“Anti-Photon”。
这里的
Anti-photon 不是反粒子那个概念下的反光子，而是反对“光子”这个说法。
更确切的说，是反对通常人们概念中的那个“光子”。
兰姆甚至提议给合格的人发许可证，人们需持证使用“光子（Photon）”一词。
可以想象，响应的人并不多。
我们通常想象中的光子是什么样子的呢？一个很小很小的
发着光的小绒球球？相信有不少人真这么想呢。
错了！错了！为什么会这样呢？光的粒子说不是已经随着杨氏干涉等一
系列实验以及麦克斯韦方程组的极大成功被丢进历史的垃
圾堆了吗？为什么还会有很多人对光子抱着这样的想象
呢？
首先，这要归于我们人类的想象力，因为任何物质，我们都需要把它形象化才得以理解。
物理学家经过训练，可以借助抽象的数学工具去理解超出一般人想象力的现象，但是大多数普通人，还是需要形象化的帮助的。
于是，在很多科普作品中，只要涉及光子，我们就会看到那一个个发着光的毛茸
茸的小球球。
其次，我们中学时期就听说过光的粒子说和波动说互相斗争的故事。
最后谁胜出了呢？老师出来和稀泥了：光既是粒子，又是波，光有所谓的“波粒二象性”。
其实，我们被骗了——我们被这五个字骗了。
光不是粒子。
光就是光，光是电磁波。
我们从来没有观察到过那个被称为“粒子”的光子。
但是普朗克的黑体辐射理论是怎么回事？爱因斯坦的光电
效应又是怎么回事？事实上，无论普朗克还是爱因斯坦，都没有用“光子”这个说法。
在那个时候，“光子”这个词还没有发明呢。
确切的说，他们提出的概念应该称为“光量子（light quanta）”。
“量子”和“粒子”不是一回事，就像“量子力学”不能被称为“粒子力学”一样。
光量子的意思是：光的辐射和吸收，只能按一定的能量一份一份的来，大自然这个贩卖机不接受半份的订单。
什么是粒子呢？我们所讲的粒子，有空间尺度，所以我们可以探测到它们的位置。
虽然这个测量受到不确定原理的约束，但是测量是可行的。
而光子呢？光子不具有像电子那样的波函数，也不具有相应的位置算符，它的位置是完全不可知的。
不是有单光子探测器吗？探测器所在位置，难道不是光子的位置？不是的，那是和光子发生相互作用的探测器原子的位置。
光子在被吸收之前处于什么位置？我们不知道。
抛开对光子的这种粒子化的想象，有些问题就不那么难理解
了。
例如在双缝干涉实验中，人们经常提的一个问题是：光子究竟是从哪一个狭缝穿过去的。
当我们不再把光子当作通常所说的粒子时，恐怕根本就不会提这样的问题了。
光是波，是电磁场，而光子是电磁场能量转化的最小单位，不是什么“粒子”。
光的本质，是科学家仍然在探索的一个问题。
我不是量子场论的专家，不可能讲的很透彻。
但是无论如何，我们不能把光子再当作会发光的毛茸茸的小球球了。