2、光的电磁本质
氙气灯基本常识
显达电子汽车用品氙气灯基本常识一、光的基本概念1.光的本质光是能量的一种形态:是电磁辐射谱中能够引起人眼视觉的部分。
光的本质是电磁波,是整个电磁波谱中极小范围的一部分2、将各种电磁波按波长依次展开就可得到如下电磁波波4、色温色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。
因为大部分光源所发出的光皆通称为白光，故光源的色表温度或相关色温度即用以指称其光色相对白的程度，以量化光源的光色表现。
根据Max Planck的理论，将一具完全吸收与放射能力的标准黑体加热，温度逐渐升高光度亦随之改变；CIE色座标上的黑体曲线（光通量）显示黑体由红--橙红--黄--黄白--白--蓝白的过程。
黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度，定义为该光源的相关色温度，称色温，以绝对温K（Kelvin，或称开氏温度）为单位（K=℃+273.15）。
因此，黑体加热至呈红色时温度约527℃即800K，其他温度影响光色变化。
光色愈偏蓝，色温愈高；偏红则色温愈低。
一天当中画光的光色亦随时间变化：日出后40分钟光色较黄，色温3,000K；正午阳光雪白，上升至4,800-5,800K，阴天正午时分则约6,500K；日落前光色偏红，色温又降至纸2,200K。
其他光源的相关色温度。
因相关色温度事实上是以黑体辐射接近光源光色时，对该光源光色表现的评价值，并非一种精确的颜色对比，故具相同色温值的二光源，可能在光色外观上仍有些许差异。
仅冯色温无法了解光源对物体的显色能力，或在该光源下物体颜色的再现如何。
a)不同光源环境的相关色温度光源色温光源色温北方晴空8000-8500k高压汞灯3450-3750k阴天6500-7500k暖色营光灯2500-3000k夏日正午阳5500k卤素灯3000k下午日光4000k钨丝灯2700k金属卤化物灯4000-4600k高压钠灯1950-2250k冷色营光灯4000-5000k蜡烛光2000kb)不同色温的感觉▪光源色温不同，光色也不同，色温在3300K以下有稳重的气氛，温暖的感觉；色温在3000--5000K为中间色温，有爽快的感觉；色温在5000K以上有冷的感觉▪色温与亮度: 高色温光源照射下，如亮度不高则给人们有一种阴气的气氛；低色温光源照射下，亮度过高会给人们有一种闷热感觉。
科普 物理光学知识点
科普物理光学知识点光学是物理学的一个分支，研究光的产生、传播、反射、折射、干涉、衍射、偏振等现象。
本文将对高中物理光学知识点进行全面整理。
一、光的本质1. 光的波粒二象性：光既具有波动性，又具有粒子性。
这一概念最早由爱因斯坦提出，被称为光的波粒二象性。
2. 光的电磁本质：光是一种电磁波，具有电场和磁场的交替变化。
3. 光速不变原理：光在真空中的速度是恒定不变的，即光速不变原理。
4. 光的能量：光的能量与其频率成正比，与其波长成反比。
二、光的传播1. 光的直线传播：光在同一介质中沿直线传播，遇到界面时会发生反射、折射等现象。
2. 光的衍射：光通过狭缝或物体边缘时，会出现衍射现象，即光的波前会扩散。
3. 光的干涉：两束相干光相遇时，会出现干涉现象，即光的波峰和波谷相遇时会相互加强或抵消。
三、光的反射1. 光的反射定律：入射光线、反射光线和法线在同一平面内，入射角等于反射角。
2. 光的反射现象：光在界面上发生反射时，会产生镜面反射和漫反射两种现象。
3. 光的全反射：当光从光密介质射向光疏介质时，当入射角大于临界角时，光将全部反射回去，这种现象称为全反射。
四、光的折射1. 光的折射定律：入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射角和折射角的正弦之比等于两介质的折射率之比。
2. 光的折射现象：光从一种介质射向另一种介质时，会发生折射现象。
3. 光的色散：不同频率的光在介质中的折射率不同，导致光的色散现象。
五、光的透射1. 光的透射现象：当光从一种介质射向另一种介质时，一部分光被反射，另一部分光被透射。
2. 光的透射定律：入射光线、透射光线和法线在同一平面内，入射角和透射角的正弦之比等于两介质的折射率之比。
3. 透明介质和不透明介质：透明介质能够让光通过，不透明介质则不能。
六、光的偏振1. 光的偏振现象：光的电场矢量在某一方向上振动，称为光的偏振。
2. 偏振光的产生：偏振光可以通过偏振片、布儒斯特角、菲涅尔公式等方法产生。
光电方面知识点总结
光电方面知识点总结光电技术是光学和电子技术的结合，它利用光子、电子和半导体材料之间的相互作用来实现一系列的应用。
光电技术已经在通信、能源、医疗、娱乐等领域得到了广泛的应用，并且在人们的日常生活中也起着重要的作用。
本文将从光电基础知识、光电器件、光电应用三个方面对光电技术进行总结，希望能够为读者提供一个全面的了解和认识。
一、光电基础知识1. 光的本质光是一种电磁波,它在真空中的速度为约300000 公里/秒。
光波的频率ν与波长λ之间的关系遵循c=νλ,其中c为光速。
光学的波动理论认为光是一种波,而粒子理论则认为光是由光子构成的.量子光学理论认为光既具有波的性质,也具有粒子的性质。
2. 光电效应光电效应是指光的能量被物质吸收后,物质产生电子的现象。
实验结果表明,只有波长小于一定值的光才能引起光电效应。
根据对光的波动性的定性解释,在低频区,光波不具备照射金属产生电子的能力。
而根据光的量子性的定性解释,在高频区,光子的能量大,能将激发金属电子,从而产生光电效应。
3. 光电池光电池是利用光电效应而制成的半导体器件，光照射在光电池上时，光子被吸收并激发出电子，从而产生电流。
光电池主要有太阳能电池和光电探测器两种，太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的设备，而光电探测器是一种可以将光信号转化为电信号的器件。
4. 光电导光电导是指在光照射下,电导率发生变化的现象。
在光电导效应中，光子携带能量被物质吸收后，激发物质内部的电子受限在晶体中移动，使其在外加电场的作用下得到移动。
由于光电导使得材料的电阻率发生变化，因此在一些传感器和光电器件中得到了广泛的应用。
5. 光电子学光电子学是光学与电子学相结合的学科领域，它研究的是光子与电子间相互作用的规律和光电器件的结构设计和应用。
光电子学的研究范围包括从光源的制备、光信号的传输、光信号的检测以及对光信号的处理等多个方面。
二、光电器件1. 光电转换器件光电转换器件是利用光电效应将光信号转换为电信号的器件，主要包括光电池和光电探测器两种。
《光的电磁本性》 讲义
《光的电磁本性》讲义在我们的日常生活中，光无处不在。
从清晨的第一缕阳光到夜晚的璀璨灯光，光以各种形式影响着我们的世界。
但你是否真正思考过光的本质是什么？这就是我们今天要探讨的主题——光的电磁本性。
要理解光的电磁本性，我们首先要回顾一下历史。
在很长一段时间里，对于光的本质存在着两种主要的观点：一种是微粒说，认为光是由微小的粒子组成的；另一种是波动说，认为光是一种波动现象。
微粒说能够很好地解释光的直线传播和反射等现象，但在解释光的干涉和衍射等现象时遇到了困难。
而波动说则能够成功地解释干涉和衍射，但对于光的能量传播方式却难以给出清晰的解释。
直到 19 世纪，麦克斯韦提出了著名的麦克斯韦方程组，为光的电磁本性提供了坚实的理论基础。
麦克斯韦方程组描述了电场和磁场的产生、变化和相互关系。
通过对这些方程的研究，麦克斯韦发现，变化的电场会产生磁场，变化的磁场又会产生电场，这样相互激发，就会在空间中形成一种以一定速度传播的电磁波。
那么，如何证明光是一种电磁波呢？这就要从电磁波的特性说起。
电磁波具有波长、频率、振幅等特征。
而光也具有这些特征。
例如，不同颜色的光具有不同的波长和频率。
红光的波长较长，频率较低；紫光的波长较短，频率较高。
通过实验，我们发现光的传播速度与电磁波在真空中的传播速度相同，都是约 3×10^8 米/秒。
这一发现为光的电磁本性提供了有力的证据。
电磁波的频谱非常广泛，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和伽马射线等。
可见光只是电磁波频谱中一个很小的部分，其波长范围大约在 380 纳米到 760 纳米之间。
红外线的波长比可见光长，具有热效应，常用于遥控器、红外成像等领域。
紫外线的波长比可见光短，具有杀菌消毒的作用，但过量的紫外线对人体有害。
X 射线和伽马射线的波长更短，具有很强的穿透力，在医学成像、材料检测等方面有着重要的应用。
光作为一种电磁波，其传播不需要任何介质。
这一点与机械波（如声波）不同，机械波需要依靠介质来传播。
光与电磁辐射的本质及其在自然界中的应用
光与电磁辐射的本质及其在自然界中的应用光和电磁辐射是自然界中常见的现象，它们的本质和应用非常广泛。
本文将讨论光和电磁辐射的本质，并探讨它们在自然界中的各种应用。
首先，我们需要了解光和电磁辐射的本质。
光是一种电磁辐射，属于电磁波的一种。
电磁波是一种横波，由电场和磁场组成，并以光速传播。
电磁波的特点是具有波动性和粒子性，可以在真空中传播，并且速度恒定。
光波长的变化决定了它们在可见光谱中的位置，从紫外线到红外线。
光的应用非常广泛，它在自然界中发挥着重要的作用。
首先，光是许多生物体生存和发展的重要因素，尤其对于植物来说。
光是植物进行光合作用的能量来源，通过光合作用，植物能够将光能转化为化学能，并产生氧气。
此外，光还控制着植物的生长和开花的周期。
例如，光照不足或过度的情况会影响植物的生长和开花。
除了植物，光还在动物界中起着重要的作用。
例如，许多动物利用光的特性来进行视觉感知，包括人类。
眼睛中的视觉细胞能够接收光信号，并将其转化为神经信号，使我们能够看到周围的世界。
光还影响到动物的生物钟，尤其是通过控制褪黑素的分泌来调节人类的睡眠和觉醒。
而电磁辐射的应用则更加广泛。
首先，电磁辐射是无线电、微波和通信技术的基础。
通过调制电磁波的频率和振幅，我们可以传送声音、图像和数据。
无线电和微波技术已经成为现代通信的重要手段，从手机到卫星通信都倚赖于电磁辐射。
此外，电磁辐射还在医疗诊断与治疗中扮演着重要角色。
X射线和γ射线都是电磁辐射的一种，它们能够穿透物体，并在显像屏上显示物体的内部结构。
X射线在医学影像学中被广泛应用，如检查骨折、肿瘤和器官的异常。
此外，放射治疗也利用电磁辐射来杀死癌细胞。
电磁辐射还在能源方面起着重要的作用。
太阳辐射是地球上能量的重要来源，它通过光线的无线传输产生光能，提供给植物进行光合作用。
太阳能的利用已经成为人类不可或缺的可再生能源。
此外，电磁辐射还广泛应用于激光技术。
激光是一种高度聚焦和高能量的光束，已经在医疗、通信、材料加工等领域得到广泛应用。
光与电磁波的本质及特性
光与电磁波的本质及特性光与电磁波是我们日常生活中不可或缺的存在，它们在许多领域都有着广泛的应用。
然而，它们的本质以及特性是什么呢？让我们一起来探讨一下。
一、电磁波的本质电磁波是由变化着的电场和磁场所组成的一种波动。
它们是一种由振荡的电子所产生的电场和磁场所组成的传播介质。
电磁波的波长和频率是由电场和磁场的振荡速度所决定的。
在电磁波中，电场和磁场是相互作用的，当电子在电场中振荡时，它们会产生一个磁场。
同样的，当电子在磁场中振荡时，它们也会产生一个电场。
这种互相作用不断地反复进行，从而在空间中产生了一种螺旋式的波动，这就是电磁波。
电磁波是无需介质的传播，可以在真空中传播，并以恒定的速度传递。
它们的速度是由电场和磁场的相互作用所决定的，被称为光速。
二、光的本质光是一种电磁波，它的波长范围从长波红外线到短波紫外线不等。
在光的波长范围中，人类的眼睛只能识别可见光。
光的产生是由于物体的电子在受到能量激发时进行振荡，从而产生了电磁波。
这些波会在一定的速度下在空间中传播，成为了我们所看到的光线。
光的传播速度与电磁波的速度相同，都是光速，也就是每秒299792458 m/s。
光速是对于所有惯性参照系都相同的，它是自然界中的极限速度。
光的波动性和粒子性都有其特殊的表现形式。
根据光的特性，人们可以采用多种方法来正确描述光的自然现象和现象解释，如光的相干性，干涉，衍射，照明等现象。
三、光与电磁波的特性1.反射反射是光与电磁波最基本的特性之一。
当光线照射在一个表面上时，一部分光线会被表面反射回来，这种现象就是反射。
反射还可以产生像，可利用这个原理制造反光镜。
2.折射折射是光线在不同介质之间传播时发生的现象。
当光线进入一种介质时，它的速度会发生变化，从而会改变光线的传播路径。
折射是许多光学设备中的基本原理之一，如透镜、棱镜等。
3.干涉和衍射干涉和衍射是光学中重要的现象，它们都是由光波的波动性所引起的。
干涉是两束光波相互作用时会产生互相加强或减弱的现象，衍射则指光波通过一个小孔或一个物体边缘时会发生弯曲的现象。
光是由电磁波组成
光是由电磁波组成光是一个广泛而深奥的物理学概念，也是我们日常生活中必不可少的一部分。
我们所看到的事物，可以说都是通过光来传递信息给我们的。
而光的本质是由电磁波组成的。
在本文中，我们将深入探究光的定义、电磁波的特性以及光电效应等相关话题。
首先，让我们来了解一下什么是光。
光是一种电磁辐射，它在真空中传播的速度是每秒约30万公里，但在不同介质中传播时会因介质的折射率而有所不同。
光通过电磁波的传播来到达我们的眼睛，使我们能够看到周围的事物。
光的波长范围广泛，从长波红外线到短波紫外线，人眼可见的范围是从红色到紫色的波长。
接下来，我们来了解一下电磁波的特性。
电磁波是由电场和磁场交替而成的波动现象。
它是在垂直于波的传播方向上交替振动的电场和磁场形成的。
电场和磁场的振动方向垂直于波的传播方向，并且它们之间的振幅是相等的。
电磁波的频率和波长之间存在着一个简单的关系，即波长等于光速除以频率。
不同频率的电磁波会产生不同波长的光，从而表现出不同颜色。
在实际应用中，光电效应是一个非常重要的现象。
光电效应是指当光照射到物质表面时，物质会发生一系列的电子释放和电流产生的现象。
光电效应的发现揭示了光与电磁波之间的密切关系，并对后来的量子力学的发展具有重大的影响。
光电效应的实验结果表明，当一定频率的光照射到金属表面时，会引起金属表面电子的释放。
这些被释放的电子称为光电子，它们携带着能量和动量，是光电效应的关键。
光的电磁波性质还可以用于光通信这样的现代技术。
光通信是通过光的传输来进行信息交流的一种方式。
光通信利用光纤作为传输介质，通过光的折射和反射来传递信息。
光通信具有高带宽、低损耗和安全性高等优点，已经成为现代通信领域不可或缺的一部分。
光通信的应用范围广泛，包括电话通信、互联网传输以及卫星通信等。
除了在通信领域的应用，光的电磁波性质还被广泛应用于光学成像技术、激光技术以及太阳能等领域。
光学成像技术利用光的传播特性来捕捉和显示图像，如相机和望远镜等。
电磁学光的电磁波性质知识点总结
电磁学光的电磁波性质知识点总结光是一种电磁波，具有波粒二象性，既可以被看作是一种波动现象，也可以被看作是一种由光子组成的微粒流动现象。
光的电磁波性质包括波长、频率、光速、偏振等方面。
下面将对这些知识点进行详细总结。
1. 波长波长是指光波传播一个完整周期所需的距离。
波长通常用λ来表示，单位是米。
不同颜色的光波有不同的波长范围，可见光的波长范围大约为400-700纳米。
2. 频率频率是指光波单位时间内的振动次数。
频率通常用ν来表示，单位是赫兹（Hz）。
光波的频率与波长之间存在倒数关系，即ν=c/λ，其中c是光速。
3. 光速光速是光在真空中传播的速度，约为3.00×10^8米/秒。
光速是自然界中最快的速度，能够以每秒300,000公里的速度传播。
4. 偏振偏振是指光波振动方向的特性。
一束自然光是由许多不同方向的光波叠加而成的，它的振动方向是无规律的。
而偏振光则是指光波在特定方向上振动的光。
偏振光在光的传播过程中有着重要的应用，如偏光镜可以用来过滤掉特定方向上的光。
5. 干涉和衍射干涉和衍射是光波的特性现象。
干涉是指两束或多束光波相遇时产生的互相加强或抵消的现象。
干涉实验可以用来验证光是波动性质的重要实验之一。
而衍射是指光通过一个小孔或通过一个物体的边缘时，光波会发生向四周扩散的现象。
6. 折射和反射折射和反射是光与界面相交时产生的现象。
折射是指光由一种介质传播到另一种介质时，由于介质密度的不同，光线发生偏离原来的方向。
反射是指光与界面相交并从原来的介质中返回的现象。
折射和反射在光学中有着重要的应用，如透镜和镜子等。
7. 光的色散色散是指光在穿过不同介质时，由于介质的折射率不同，不同波长的光产生不同程度的折射。
这导致了光的分离，形成七彩虹谱。
色散现象在光学仪器中是很常见的，如光谱仪和棱镜等。
总结：光的电磁波性质涉及了波长、频率、光速、偏振、干涉、衍射、折射、反射和色散等方面知识点。
了解这些性质有助于我们深入理解光的本质以及光在自然界和应用中的作用。
为什么天体会发出光
为什么天体会发出光在我们生活的宇宙中，星星闪耀，太阳照亮着地球，让我们的世界充满了光明。
然而，却很少有人思考过，为什么天体会发出光。
通过探索光的性质以及天体物理学的理论，我们可以揭示这个引人入胜的问题。
一、光的本质：电磁辐射首先，我们需要了解光的本质。
光是一种电磁辐射，属于电磁波的一种。
电磁波由电场和磁场的变化相互耦合所组成。
当电子在原子或分子中跃迁时，产生电子的能级变化，从而导致电磁辐射，即光的发射。
二、恒星的光：核聚变与黑体辐射天体中最常见的光源之一就是恒星。
恒星的光是由核聚变过程产生的。
核聚变是指原子核发生融合，产生更重的元素的过程。
在恒星的内部，高温和高压使得核反应得以发生，将氢原子融合成氦原子，释放出大量的能量，其一部分以光的形式辐射出来。
这种产生光辐射的过程又称为黑体辐射。
根据黑体辐射的原理，物体的温度越高，发出的辐射能量越强，波长越短。
当物体的温度非常高时，它将发出可见光的辐射，而这便是我们观察到的对应恒星的光芒。
太阳就是一个典型的例子，其温度高达约5800摄氏度，因此能够发出可见光以及其他形式的辐射。
三、行星与卫星的光：反射与散射我们熟悉的不仅有恒星的光，还有行星和卫星的光。
行星和卫星并不像恒星那样能够进行核聚变并自照发光，它们所发出的光主要是通过反射和散射来实现的。
反射发光是指当光线照射到一个物体表面时，一部分光线被物体吸收，将光能转化为其内部的热能，而另一部分光线则被物体表面所反射。
行星和卫星本身并不发光，它们的表面对来自太阳或其他恒星的光进行反射，从而使我们可以看到它们发出的光。
散射发光指的是当光线与物体表面上的微粒或分子碰撞时，其方向会改变，并在各个方向上散射。
这样的现象导致光线在大气层中传播时发生偏离，形成蓝天、晚霞等美丽的现象。
四、星系和宇宙的光：红移与宇宙背景辐射除了个别的发光天体，我们还可以观察到星系和宇宙的光。
星系是由几百亿颗恒星组成的庞大天体系统，其光源与恒星类似，都是通过核聚变产生的。
光的电磁本质的意义
光的电磁本质的意义问题导引：光线在万有引力场作用下的弯曲现象，应理解为光子的运动轨道弯曲呢？还是所谓的空间弯曲？从电荷分布的量子性——麦克斯韦的光的电磁说——普朗克量子辐射——爱因斯坦的光电效应——玻尔的原子轨道的量子化反映了人们在探索电磁质量的量子化进程，同时也是人们对于光的电磁本质认识不断深化的过程.费马原理应当是这一现象的表现形式，根据最小作用原理，此时的总阻力最小为0.为了对光的反射行为有更深刻的理解，费马提出了一个相当神秘的原理，被称着费马原理.这个原理说，光所选择的是使它到达目的地所花时间最短的那条路径.在这一基本思路的引导下，经莫培督及拉格朗日等人的努力，拓宽视野融入经典力学，形成“最小作用量原理”并上升为普遍的“自然经济原理”.在今天作用量原理已经对阿·热等基础理论物理学家们产生了深刻的影响，他们坚信自然的终极设计用到了简洁质朴的作用量原理.Cassini飞船在其飞向土星的旅程中，它的轨道被太阳所偏转的状态已被测控的无线电波所测定，这又一次证实了Einstein广义相对论中关于space-time结构的论断.现在意大利位于三地（Pavia,Rome,Bologna）的三所大学以Berotti为首的科学家们，细致地核对了由Cassini 飞船发回的无线电数据，并发现光波轨道的偏转完全符合广义相对论的规范理论.同时他们宣称，他们的测量仪器已达到非常灵敏的程度，可为其它引力模型提供精确的测试.【1】庞加莱（Poincaré）所说：“作为普遍的原理，最小作用量原理和守恒原理具有极高的价值，他们是在许多物理定律的陈述中寻求共同点时得到的，因此，他们仿佛代表着无数观察的精髓”.最小作用量原理应用于电磁学、热学、物理、化学（在化学中作用量是自由能G）和量子力学等各科学领域，在各领域作用量S各有自己的退化方式.就连广义相对论也是建立在最小作用量的基础上；定性的说，光在弯曲的时空中走的是光程最短的路径，虽然在我们的眼中它并不是直线，但是就像在球面上划一条长度最短的线不是直线一样，光在弯曲时空中光程最短的路径也是弯曲的.由于space-time是弯曲的，光子是自由粒子，其运动轨迹是测地线——物体总是沿着四维空间——时间的直线走，与光子有无引力质量无关，因此光线弯曲是自然的，光线在天体附近的弯曲是由于引力质量引起空间的弯曲，进一步验证了广义相对论的正确.由于光子与引力质量之间没有相互作用，因此迈克尔逊——莫雷实验测得的光速没有变化，与前面所说的绝对时空并不矛盾，而且进一步验证了爱因斯坦的狭义相对论中真空光速不变性原理以及性对性原理，爱因斯坦的基本假设是完全正确的.1851年，裴索做了一个非常巧妙的实验，如下图，S 是光源，M 是镀银的（即半反射半透明的）玻片，M 1、M 2、M 3是反射镜，T 是观察望远镜，有一个弯曲的水管，其水平部分内部水的流动速度为V.从S 发出的光经过M 时被分成两束，一束被M 反射，经反射镜M 3、M 2、M 1、M 而到达T ，另一束透过M 经反射镜M 1、M 2、M 3再透过M 而到达T.它们通过管中流水时，前一束光与水流方向相反，后一束则相同，两束光在T 内发生干涉.实验开始时，使水流速度为0，由于两束光的光程相同，干涉条纹是明亮的.然后使水流速度V 逐渐增大，观察到干涉条纹有明暗交替的变化，这表示光在水流中相反的方向传播的速度不一样了，由条纹变化的数目可以确定在水中传播的光相对于地球的速度. 裴索实验中测量的在水中传播的光相对于地球的速度是：V f nC C ⋅±=/ ,式中“+”表示光顺着水流的情况，“-”表示光逆着水流的情况.其中，f = 0.4340.002± ，比1小.斐索实验非常巧妙而精确，它反映出水可以带动光(说明了水中微弱的电磁场对于光传播的影响)，然而不能完全带动光（说明了引力质量与电磁质量之间没有相互作用力）.参考文献：【1】《物理》第32卷12期89页 2003年 北京附录：欧洲核子研究中心(CERN)科学家宣布，在实验中首次成功捕获反物质，取得了重大的物理学突破.他们在实验中创造了以反氢形式存在的反物质，证明捕获和释放反物质是有可能的.这项研究突破或许有助于科学家设计出相应的实验，以深入了解这种行踪诡异的物质.反物质就是正常物质的镜像，正常原子由带正电荷的原子核构成，核外则是带负电荷的电子.但是，反物质的构成却完全相反，它们拥有带正电荷的电子和带负电荷的原子核.当物质和反物质相撞，它们会立即相互湮没，释放出能量.从理论上讲，1磅(约合450克)反物质的破坏力超过当量最大的氢弹.不过，制造和保存微量反物质是一件非常困难和耗资巨大的事情，用于制造超级武器的前景更是距离现实非常遥远.在刊登于最新一期《自然》杂志上的最新研究中，欧洲核子研究中心的科学家使用反氢激光物理仪器(简称ALPHA)，冷却带负电荷的反质子(氢原子核的镜像)，将其挤压至长20毫米、宽1.4毫米的火柴棍大小的云状物中，这些粒子云接着被导入类似的正电子(反物质电子)云中.两种粒子结合形成反氢原子，最终磁场在六分之一秒内成功捕捉到反氢原子.卡尔加里大学物理学与天文学系主任罗布·汤普森教授说："这是一项重要发现，可能有助于实施一些实验，使我们对当前物理学的基本看法产生巨大变化，证实我们当前了解到的知识.英国斯旺西大学教授麦克·查尔顿说："氢原子是所有原子中结构最简单的，反氢是可以在实验室最容易制造的反物质类型.深入了解它将有助于揭开已知宇宙由物质而非反物质构成的几乎所有谜团."英国理论物理学家保罗·狄拉克在20世纪50年代最早预测了反物质的存在.5、光子与电子的特性比较自旋l(h)/2 l(h)注1：根据上面的观点，有效引力质量为0，存在有效电磁质量；注2：根据上面的观点，存在库仑力，但是非常小.注3：根据上面的观点，电量不等于0，但是非常小.在各种粒子的相互作用中，动量守恒定律依然成立，Compton效应与此理论并不矛盾.在光电效应中由于电子的电磁质量具有量子性，所以只有吸收一定频率的光子电子才能逸出.若频率小于该频率，也不能吸收多个光子使电子逸出，因为电子吸收一个光子后电磁能不在其量子态，这一现象用现代物理学理论无法解释.电子吸收光子后电磁质量增加，能级增大.如果频率进一步增大，多余的电磁能将转化为引力能，使电子具有一定的动能.光子与电子的一个重要区别：光子的数目在传播中不守恒.在吸收介质中光子的数目会减少，而在增益介质（反转介质）中则增加.如果囚禁在反转介质中的光子获得的增益大雨损耗，就可能产生激光.e-+e+→γ + γ ,偶尔也会转化为三个光子，一对几乎静止的正负电子，其总能量为2mc2.由于动量守恒的要求，两个光子必定以相同的能量朝相反的方向辐射出来.因此每个光子的能量为mc2=0.51Mev,其实它仅为电子的引力能量转化为电磁能量，正负 electric charge中和电磁质量空间量子形式消失，它们激发的electric field的空间结构相互抵消.根据bootstrap关系，所有的基本粒子都是至少由两个基本粒子复合而成的，而且它们之间的关系是可逆的，其中没有哪一种粒子比其他粒子更优越.就是说，任何一种基本粒子都能够充当构成多种其他基本粒子的要素. 当π0介子衰变为两个光子时，由于光子的引力静止质量为0，因此π0介子内部蕴藏的全部引力能量被释放出来而转变为光子的电磁质量的空间量子形式.在适当条件下，它们还可以从激发space-time中获得，例如正负电子对的产生.Newton讲：“物体变为光和光变为物体是符合自然进程的，自然界似乎以转化为乐”.光电效应说明引力质量和电磁质量可以互相转化，在转化过程中能量不变，满足能量守恒定律.正如钱学森所言，“光子学是一门和电子学平行的科学，而不是在电子学之内的科学”.。
光与电磁波的本质
0、序言“运动物体与时空坐标关系的基本准则---‘统一论’原理”[1]，是笔者2007年在中国科技论文在线所发表的一篇物理学论文。
该文主要论证了在物理学中“绝对”与“相对”的判别准则，并论证了二者的统一性。
笔者认为，当前的物理学研究已陷入深深的危机之中（希格斯玻色子的探测实际上已经失败，99.99996%相似度之说只能成为笑柄；所有对暗物质及引力波的探测也都无果而终；量子力学实际上已成玄学。
当然对于这一观点，主流物理学家们是不会轻易认可的）。
物理学危机的根源在于，整个物理学界根本不明白物理学最根本的问题是什么？或者认为物理学不存在什么根本问题。
笔者认为，对物理学而言，存在着一个基础和指南意义的问题，认识不到这一问题，或者对这一问题认识错误，将导致物理学航船的方向性错误，最终会导致整个航船在错误的航向上渐行渐远，或者导致航船的倾覆。
物理即哲学，物理学的根本问题实质上就是哲学的根本问题，而哲学的根本问题是存在与意识的关系问题。
存在与意识的关系问题，正是物理学的根本问题。
当然，哲学的语言必须转化为物理学的语言才能在物理学中得到应用。
“统一论”原理的发现为我们解决这一问题提供了理论依据。
“统一论”原理的哲学表述就是“存在---一组连续的静态特征的集合；意识---一组连续的动态特征的集合。
存在的本质特征在于其必然性和绝对性，意识的本质特征在于其相对性与偶然性”。
这一哲学思想与任何旧的哲学思想有着显著的不同，实质上是人类哲学思想的一次新的革命。
“存在就是必然”换言之就是“上帝不掷骰子”，而“上帝不掷骰子”正是爱因斯坦的一句名言。
但遗憾的是，爱因斯坦一生也没有搞明白“绝对”与“相对”的真正关系，否则“统一论”应该由爱因斯坦来完成，而不是搞一个似是而非的“相对论”。
如果我们坚信“统一论”原理是正确无误的，那么这一原理就是物理学航船所必须的罗盘。
应用这一罗盘对照一下船的航向，我们立刻就会发现目前物理学理论中存在的问题有多么的严重。
光的电磁说——精选推荐
光的电磁说光的⼲涉和衍射现象⽆可怀疑地证明了光是⼀种波，到19世纪中叶，光的波动说已经得到公认。
但是，光是什么性质的波？难道像⽔波⼀样？像声波⼀样？光波的本质是什么，这个问题⼀直没有解决。
那时候⼈们总是习惯于按照机械波的模型把光波看成是在某种弹性介质⾥传播的振动。
到了19世纪60年代，麦克斯韦预⾔了电磁波的存在，并且从理论上得出，电磁波在真空中的传播速度应为3.11×108m/s，⽽当时实验测得的光速为3.15×108m/s，两个数值⾮常接近。
麦克斯韦认为这不是⼀种巧合，它表明光与电磁现象之间有本质的联系。
由此他提出光在本质上是⼀种电磁波。
这就是光的电磁说。
到1886年，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，并且测出了实验中的电磁波的频率和波长，从⽽计算出了电磁波的传播速度，发现电磁波的速度确实与光速相同，这样就证明了光的电磁说的正确性。
光的电磁说是说明光在本质上是电磁波的理论。
电磁辐射不仅与光相同，并且其反射、折射以及偏振之性质也相同。
由麦克斯韦的理论研究表明，空间电磁场是以光速传播。
这⼀结论已被赫兹的实验证实。
麦克斯韦，在1865年得出了结论：光是⼀种电磁现象。
按照麦克斯韦的理论，c/v=√(εµ)。
式中c为真空中的光速。
ν为在介电常数为ε和导磁系数为µ的介质中的光速。
根据折射率的定义n=c/v，我们有n=√(εµ)。
这个关系式给出了物质的光学常数，电学常数和磁学常数之间的关系。
当时从上述的公式中看不出n应随着光的波长λ⽽改变，因⽽⽆法解释光的⾊散现象。
后来洛伦兹在1896年创⽴了电⼦论。
从这⼀理论看，介电常数ε是依赖于电磁场的频率，即依赖于波长⽽变的，从⽽搞清了光的⾊散现象。
光的电磁理论能够说明光的传播、⼲涉、衍射、⾊散、散射、偏振等许多现象，但不能解释光与物质相互作⽤中的能量量⼦化转换的性质，所以还需要近代的量⼦理论来补充。
《光的电磁本性》 讲义
《光的电磁本性》讲义在我们生活的这个丰富多彩的世界里，光无疑是最为神奇和重要的存在之一。
从清晨第一缕阳光穿透云层，到夜晚璀璨的星光点缀夜空，光始终伴随着我们，为我们带来光明、色彩和视觉的盛宴。
而要深入理解光的本质，就不得不提到光的电磁本性。
让我们先从光的一些基本现象说起。
当阳光穿过三棱镜时，会分解成七种颜色的光带，这就是光的色散现象。
为什么会这样呢？这其实是因为不同颜色的光具有不同的波长和频率。
而光的波长和频率，正是与光的电磁本性密切相关的重要参数。
那么，什么是光的电磁本性呢？简单来说，光就是一种电磁波。
麦克斯韦在 19 世纪提出了著名的麦克斯韦方程组，成功地统一了电学、磁学和光学现象。
他预言了电磁波的存在，并指出电磁波的传播速度与光速相同，从而得出了光就是一种电磁波的结论。
电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的。
电场和磁场的变化会在空间中以波动的形式传播，就像水面上的涟漪一样。
而光作为电磁波，具有电磁波的一切特性。
比如，电磁波在真空中的传播速度是恒定的，约为 3×10^8 米/秒。
而且，电磁波的传播不需要任何介质，可以在真空中自由传播。
光的电磁本性可以很好地解释许多光的现象。
例如，光的反射和折射。
当光从一种介质传播到另一种介质时，由于介质的折射率不同，光会发生折射。
这可以用电磁波在不同介质中传播速度的变化来解释。
而光的反射，则是因为电磁波在介质表面遇到了阻抗不匹配，从而导致部分能量被反射回来。
再来说说光的偏振现象。
偏振是指光的电场振动方向具有特定的规律。
通过偏振片，我们可以过滤掉特定方向振动的光。
这一现象也进一步证明了光的电磁波特性，因为只有电磁波的电场才有振动方向这一概念。
光的电磁本性还对我们的日常生活和科技发展产生了深远的影响。
在通信领域，我们利用电磁波来传递信息，从无线电广播到手机通信，都是基于电磁波的原理。
在医疗领域，X 射线、紫外线等也是不同波长的电磁波，它们被广泛应用于诊断和治疗疾病。
光与电的关系
光与电的关系光和电是我们生活和工作中不可缺少的两个元素。
如果没有电，我们就无法享受现代生活带来的便利，没有光，我们就无法看到这个世界的美好。
光和电之间有着紧密的联系和互动。
在本文中，我们将深入探讨光与电的关系。
一、光的本质光是一种电磁波，由振荡的电场和磁场组成。
光的传播速度是光速，是一定的常数，约为3.0×10^8 m/s。
光在真空中传播的速度是最快的，但当光行进到介质中时，由于介质原子的影响，其传播速度会下降。
光的颜色是由它的频率决定的。
在可见光谱中，不同频率的光有不同的颜色。
最低频率的光为红色，最高频率的光为紫色。
在白光中，包含了可见光谱中的所有颜色。
二、电的本质电是一种电子流动的现象，简单来说，就是带电粒子的移动。
电子是最基本的带负电带电荷的粒子，而正电荷也存在于其他的粒子中。
电在电路中流动时，产生了电场和磁场。
这些场的强度也是由电流的大小和电荷的分布决定的。
三、光与电的互动1. 光的电离作用光可以使物质发生电离作用。
当光照射到物质上时，光子会激发物质中的电子跃迁到更高的能级。
在某些情况下，电子可以吸收足够的能量以至于脱离原子并变为自由电子。
这种电离作用可以在照相机和电离室中得到应用。
2. 光的热效应与电当光线照射在物体上时，会被吸收，产生热能。
热能可以被转换为电能。
太阳能电池就是一种将光能转换为电能的光电转换装置。
3. 电的光效应当电流通过某些物质时，会产生光。
这种现象被称为电致发光现象。
电致发光现象可以在开关和电视机等电器中看到。
还有一种称为LED的半导体集成电路，可以通过电致发光现象来发出光。
四、结论光和电的关系非常密切，它们之间有着互动和依存性。
电能被转换为光能，光可以照射到物体上产生热效应和电离作用。
电流通过物质时产生光，也可以通过电致发光来发出光。
光和电的关系不仅在日常生活中更是在现代科学技术中发挥着巨大的作用。
光也是一种电磁波
光也是一种电磁波光是人类生活中不可或缺的一部分。
在日常生活中，我们几乎时刻都在与光进行交互，无论是从灯光的照射中获得能量，还是从阳光中感受到温暖和能量，光都在我们的生活中发挥着重要的作用。
然而，我们是否真正了解光，知道光的本质是什么呢？光是一种电磁波，与无线电波、微波以及X射线等波动现象一样，都是由电磁场和磁场交替变化而产生的。
电磁波的特点是能够在空间中传播而无需介质支持。
这也是为什么我们能够感受到太阳光的原因，因为太阳光是通过真空传播到地球的。
光波的特点是具有一定的频率和波长。
频率是指电磁波每秒钟振动的次数，通常用赫兹（Hz）来表示。
波长则是指电磁波中两个相邻波峰或波谷之间的距离，通常用米（m）来表示。
对于光波来说，其频率和波长有着密切的关系，可以通过光速（约为3x10^8 m/s）和频率之间的关系计算得到。
光在空气中的速度约为3x10^8 m/s，但在其他介质中的速度会有一定的改变。
这是因为光在穿过介质时会遇到原子和分子，与其产生相互作用，从而导致传播速度的变化。
根据光在介质中的速度比例，我们可以将介质分为两类：光速度较快的为光疏介质，光速度较慢的为光密介质。
除了传播速度的改变之外，光在进入介质后还会发生折射。
折射是指光在两种介质之间传播时改变方向的现象。
根据斯涅尔定律，光线在两种介质之间传播时，入射角和折射角之间的正弦值成正比。
这也是为什么在照射到水面上的光线会发生偏折的原因。
这个现象在我们日常生活中可以观察到，例如看到钢笔倒立于水中时，钢笔在水中出现的位置与实际位置不同。
光的另一个重要性质是反射。
反射是指光线碰到物体表面后发生反弹的现象。
当光线射到一个平坦的表面上时，可以根据入射角和反射角之间的关系来确定反射的方向。
这个现象在我们的日常生活中很常见，比如我们在镜子中看到自己的倒影。
光的频率和波长决定了光的颜色。
频率较高的光波对应的颜色为紫色，频率较低的光波对应的颜色为红色。
中间的频率范围内，我们可以看到光谱中的不同颜色，包括橙色、黄色、绿色、蓝色等。
什么是光的粒子性和电磁波性
什么是光的粒子性和电磁波性？光既表现出粒子性，又表现出电磁波性，这是光的双重本质。
这种双重性质被称为光的粒子性和电磁波性。
光的粒子性可以追溯到20世纪初的爱因斯坦提出的光量子假设。
根据光量子假设，光的能量是以离散的小单元，即光子的形式传播的。
每个光子具有一定的能量，并且能量与频率之间存在关系，即E = hf，其中E是光子的能量，h是普朗克常数，f是光的频率。
光子的能量与频率成正比，频率越高，光子的能量越大。
光的粒子性在许多实验中得到了验证。
例如，光电效应实验证明了光的粒子性。
光电效应是指当光照射到金属表面时，光子与金属中的电子相互作用，使得电子从金属中被释放出来。
实验证明，只有光子的能量大于某个阈值，电子才能被释放。
而且，电子的动能与光子的能量成正比，与光的强度无关，这是光粒子性的显著特征。
另一方面，光也具有电磁波性质。
电磁波是由电场和磁场交替振荡而产生的能量传播形式。
根据麦克斯韦方程组，电磁波的传播速度等于真空中的光速，即光速是电磁波的传播速度。
电磁波具有一定的频率和波长，频率和波长之间存在关系，即c = λf，其中c是光速，λ是波长，f是频率。
光的波动性质可以通过干涉、衍射和偏振等现象来验证。
干涉是指两个或多个光波相遇并产生干涉图样的现象。
光的干涉可以解释双缝实验和薄膜干涉等现象。
衍射是指光通过一个孔或障碍物时发生弯曲和扩散的现象。
光的衍射可以解释单缝衍射和光的散射等现象。
偏振是指光波振动方向的限制性，只允许在特定方向上振动的现象。
光的偏振可以解释偏振片和光的旋光现象。
光的粒子性和电磁波性在不同的实验和观察中都得到了验证和应用。
这种双重本质使得光具有多样的性质和行为，既可以解释光的干涉、衍射和偏振等现象，也可以解释光的光电效应和光的散射等现象。
光的双重本质的揭示对于我们更好地理解光的性质和应用于光学技术和通信等领域具有重要意义。
光子本质上是不断感应变化的电磁场，电场磁...
光子本质上是不断感应变化的电磁场，电场磁...
光子本质上是不断感应变化的电磁场，电场磁场都是没有体积的，理论上可以认为遍布整个宇宙，所以说光子本质上也是没有体积的。
但光子有波长，随着波长变小，越来越表现出粒子性，对于高能量的光子或者说电磁波，实际中可以大致估算一个尺寸出来。
日常生活中比如电视广播或者无线通讯用到的电磁波波长都比较长，与可见光相比更多的是体现出波动性。
相比之下，传统无线广播用的电磁波波长更长，可以往四面八方传播，但电视塔发出的电视信号电磁波大多属于甚高频特高频，粒子性明显，通常沿直线传播，并不是球面状扩散的。
光子的大小或者说波长是恒定的，并不会随着传播越来越大，但受天体快速远离影响会产生红移，也就是频率会慢一点点，天体快速接近地球的话会产生蓝移，也就是频率变快一点点。
//@手机用户前途无亮:请问光子有尺寸有体积吗？电台发出的电磁波按球面向四面八方扩展，光子的体积不变的话随着距离整加，球面扩大，传波面上的空缺就越来越大，能保证在任意位置用一根吸小的天线都能接收到电磁波吗？任意位置都能接收到至少一个完整的光子吗？如果光子会随传播距离增大，那遥远星系的光子到达地球还能被望远镜的镜头聚焦在图像传感器上成像吗？那一个焦点会变成多大呀。
光的电磁波性质与能量传播
光的电磁波性质与能量传播光是一种电磁波，它在空间中传播，具有特定的性质和能量传递的特点。
了解光的电磁波性质和能量传播对于理解光的行为和应用具有重要意义。
本文将介绍光的电磁波性质和能量传播的相关知识。
1. 光的电磁波性质光是一种电磁波，和其他电磁波一样，具有振幅、频率和波长等特性。
振幅表示光的强度，频率表示光的振动次数，波长表示两个相邻波峰或波谷之间的距离。
光的频率和波长之间遵循简单的关系，即光的频率乘以波长等于光速。
光的电磁波也具有电场和磁场的相互作用，它们垂直于光传播的方向，并且垂直于彼此。
光的电场和磁场随着时间的变化而变化，形成电磁波的传播。
2. 光的能量传播光的能量是通过电磁波的传播来传递的。
光的能量可以被吸收、反射、折射或穿过物质等方式改变。
当光与物质相互作用时，一部分光的能量会被物质吸收，转化为热能或其他形式的能量。
另一部分光会被物质反射，即从物体表面反弹回来，保持原来的能量和特性。
还有一部分光会被物质折射，即改变传播方向，但保持其能量和特性。
光在真空中的速度为光速，在介质中会因为折射现象而降低。
折射是由于光在不同介质中传播速度不同而引起的。
当光传播到另一个介质时，其传播方向会发生偏折，称为折射。
折射现象是由于光在不同介质中的传播速度不同所引起的，快速传播介质中的光速度会降低，因而改变了传播方向。
3. 光的波粒二象性光具有波粒二象性，既可看作波也可看作粒子。
在某些实验中，光表现出波动性，例如干涉和衍射现象。
在其他实验中，光表现出粒子性，例如光电效应和康普顿散射。
根据量子理论，光的粒子称为光子，具有能量和动量等特性。
光子的能量和频率之间遵循普朗克关系，即光子能量等于普朗克常数乘以光的频率。
光子的能量取决于光的波长，不同波长的光对应于不同能量的光子。
总结：光的电磁波性质与能量传播是光学研究的重要内容。
光的电磁波性质包括振幅、频率和波长等特性，光的能量通过电磁波的传播来传递。
光与物质相互作用时，会被吸收、反射或折射，从而改变光的能量和特性。
《光电效应》知识小结
《光电效应》知识小结一、电磁波谱：无线电波，红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线二、光的本质是电磁波，也有波长、频率和波速。
光有不同颜色，光的颜色取决于频率和波长可见光按波长由长到短排列顺序：红、橙、黄、绿蓝、靛、紫可见光按频率由小到大排列顺序：红、橙、黄、绿蓝、靛、紫三、光子的能量：光由一份一份组成，每一份称为一个光子（爱因斯坦提出光子说）其中h＝6.63×10－34 J·s。
(称为普朗克常量)注意能量单位电子伏和焦耳的换算(1 eV＝1.6×10－19 J)。
四、光照强度（简称：光强）：I=nhν光照强度是指单位面积上所接收的可见光的能量，简称照度，单位勒克斯（Lux或Lx）。
五、光电效应1、定义：当光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。
逸出的电子称为光电子。
2、赫兹最初发现光电效应现象。
3、两个概念：（1）逸出功：电子摆脱金属束缚从金属中逸出所需做功的最小值叫做该金属的逸出功．用W0表示，不同金属的逸出功_________．（2）极限频率（截止频率）：使金属发生光电效应的入射光频率的最小值，叫该金属的极限频率，用ν0表示。
不同金属的极限频率___．（3）二者的关系：W0=hν04、光电效应产生条件：入射光子的能量超过金属的逸出功：hν＞W0又W0=hν0入射光子的频率大于极限频率：ν＞ν05、光电子的初动能：E K=hν-W光电子的最大初动能：E Km=hν-W0（爱因斯坦的光电效应方程）光电效应方程表明：光电子的最大初动能与入射光的________有关，与光的强弱_____关(填“无”或“有”)．只有当hν____W0时，才有光电子逸出．6、E km- ν曲线：横轴上的截距是极限频率，纵轴上的截距是逸出功的负值，斜率为普朗克常量7、光电效应实验分析：（1）电路图：（2）从阴极逸出的光电子速度大小、方向是怎样的？（3）阴极K和阳极A间加正向电压时，电场对电子的运动起促进电压升高时，流过电流表的电流变大（达到饱和光电流后不再变大）增大光强时：光电流能变大（逸出的光电子数增多→饱和光电流可变大）（4）阴极K和阳极A间所加电压为0时，流过电流表的电流不为0（5）阴极K和阳极A间加反向电压时，电场对电子的运动起阻碍作用电压升高时，流过电流表的电流变小（I=0时的电压叫遏止电压）遏止电压的计算方法：eu c=E Km（6）有光照射阴极，光电效应不一定会发生→-说明：存在极限频率若能发生（ν＞ν0），入射光强度变大时饱和光电流变大（7）电子吸收光子的能量不能随时间累积，（有瞬时性）（8）光电效应伏安特性曲线用到的公式：I=nhνE km＝hν－W0eu c=E Km w0=hν0 ( c=入f)①横轴截距表示遏止电压②先加逐渐减小的反向电压（从遏止电压开始变化），后加逐渐变大的正向电压（从0开始变化）：该过程电路中的光电流先变大，一旦达到饱和光电流，之后就不再变化③光的颜色不变增加光强：饱和光电流会增大，但遏止电压不变。
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2、光的电磁本质
电磁波的本质结构必须能导出电磁波的所有性质。
尽管科学家对电磁波的研究由来已久,前人的聪明才智使得性质如幽灵般的电磁波不再神秘，对它的应用已相当熟练。
在理论上，量子的发现和相对论的问世,都让人们相信电磁波的理论已走上不可超越的颠峰。
然而，仔细地审阅我们现有的电磁波理论就会发现,它还存在着很多重要问题。
其一，光量子的发现已有一个世纪，但光量子的物理本质却还是一个谜，这应该是理论物理学的最大问题之一。
前人经过努力而没能将它解决，后人就不再关注它了，将它当作物质的固有本性。
其二，相对论有实验和现象的支持，但它不合常理且不能解释光速不变的物理过程。
其三，电磁波的性质具有多样性，我们的理论也就具有多样化，所有的理论都是在描述电磁波的属性和它表现出来的各种性质。
它们都不能够用一个共同的简单的基本结构和一套基本理论,推演出电磁波所具有的一切性质。
对它们的研究尚处在以实验科学为基础的水平上。
这些问题足以说明，目前的电磁波理论还没有到达最基本的层次。
（一）光的电磁本质
描述电磁相互作用的量子电动力学(QED)将电磁场量子化，认为宏观上看来连续的电磁场，实际上是由光子组成的，作为创建“量子场论路径积分”的核心人物费曼先生，认为两个静电荷之间的相互作用的传递过程是交换虚光子来完成的，可用费曼图形象地表示。
这样计算出来的结果，尽管采用的是一种微扰的近似方法，但与实验吻合到了一种惊人的程度。
如果光子呈现电中性，那么它是如何表现为电磁场的排斥和吸引的性质的呢？光子的能量是正定的，其动量也有确定的方向，为何能表现排斥和吸引的性质呢？其动力学的基础是什么？2：静电场是与时间无关的。
假如如量子力学理论所云：他们的作用是通过交换光子产生。
则要求光子在所有的方向发射光子，同时在无穷大的时间内不停地发射光子。
场本身是如何保持稳定，物质与场构成的系统是如何保持能量守恒的呢？光子带微弱电量的话应该引起有相应的电磁场的变化量，即如果有电量的话必然导致有微弱的电流，导致存在一个磁场，如果是大功率激光的话，其磁场效应就更加明显。
但实际上到目前为止，没有这方面的实验证据加以证实。
列别捷夫的光压实验证实了光量子的能量动量与光的频率波长的关系式。
各种观察和试验表明，光子的稳定时间至少在1033年（笔者注：因为电磁质量没有时间，所以稳定时间为无穷大），这也说明了上面观点的正确性。
由于光子的衰变是根据
Heisenberg的测不准原理得到，因此测不准原理具有一定的局限性。
由于光只具有电磁质量，与引力质量没有相互作用，因此不能把电磁扰动看成ether介质的扰动，光波没有纵波，也不存在ether的切变模量极其大。
物体在空间运动自如，得不出ether的密度极其小。
由于光只具有电磁质量，因此光是electromagnetic field的一种，光学是电磁学的一个分支，Maxwell的观点是正确的。
引力红移的本质在于是引力场强的地方时钟运动慢，在引力场中观察光子的频率减小，与光子是否具有引力质量无关。
在阿贝尔规范场理论中，电磁场称为规范场，它的量子，即光子，成为规范粒子。
带电粒子间的相互作用是通过交换规范粒子来实现的。
Maxwell方程描写了在物质场（通过电流）的作用下电磁场的运动规律，而局域规范不变的狄拉克方程描写了在电磁场作用下物质场的运动规律。
两个方程在局域规范变换下都保持不变。
利用阿贝尔局域规范不变性，可以唯一地确定满足各种运动方程的带电粒子与电磁场的相互作用形式。
它的正确性已得到实验的检验。
注意到规范粒子的质量项m2A
μA
μ不满足局域规范不变性，因此在严格规范不变的局域规范场理论中，规范粒子一定是零引力质量，只具有电磁质量。
通常，获得粒子之间量子纠缠的形式都是以非相对论极限为理论前提，以光与原子的相互作用为理论基础，而所有光与原子相互作用的力现象均属于四大基本作用力中的电磁相互作用力。
光子是具有相对论性的麦克斯韦方程组二次量子化的产物，电子自旋和电子内禀磁矩原则上也是相对论效应的产物，Dirac方程的二次量子化形式是描述多电子性质的运动学方程。
根据新南威尔士大学天文学家约翰.韦伯收集到的有关数据，一个距地球120亿光年的类星体发出的光，在到达地球的过程中从星云中吸收了错误类型的光子，但是根据现代物理的理论，它是不可能吸收这种类型的光子的。
悉尼麦加里大学的理论物理学家戴维斯认为，造成这种现象的原因可能有两个方面：电子的电荷发生了变化或者光速不恒定，笔者认为电子在到达地球的过程中由于辐射了光子，中间电荷发生了变化，因此从星云中吸收了错误类型的光子，进一步说明了光子具有电磁质量。
根据现代的光学理论，在入射点处，即使是全反射，在折射律的介质中也有电磁场的存在，不过是以exp(-2izβ/λ)的形式衰减。
1959年，庞德与瑞布卡在哈佛塔做了一个著名的实验。
他们把发射14.4kev伽玛光子的57钴(Co)放射源放在塔顶，而在塔底测量它射来的伽玛光子频率γ′，比较它与原频率γ的差别。
他
们的测量结果是γ′－γ
γ
＝ (2.57±0.26)×10-15 ，这表明，光子在光传播媒介物质中
表现出来的振动频率是由光子具有的绝对能量决定。
1909年9月21日，爱因斯坦在德国自
然科学家大会作报告中说，“光的电磁波的表现是同奇点联系的，电磁场的全部能量可被看做是定域于这些奇点上，就像过去的超距理论一样，我们离开拥有一种合理的并符合事实的关于光和物质的理论还远得很呢？我觉得只有大胆的思辩而不是经验的堆积才能使我们进步。
怎么可能把光化归为运动的物质元素呢？这曾经拼命地尝试过，但未获成功，最后终于放弃了这一企图。
整整五十年有意识的思考还没有使我更接近于光量子是什么的答案。
当然，今天每一个不老实的人以为他知道了答案，但他是在欺骗自己。
”
（二）光子的电磁质量的计算光子不参与引力相互作用，而参与电磁相互作用，存在于一切带电粒子或具有磁矩粒子间的电磁相互作用过程中，说明光子的引力静止质量为0，能量由电磁质量携带，光子能量hν=m电磁c2，光子的电磁动量为m电磁c。
现代物理学认为光子不带电荷是错误的，只是其电荷的电量非常小，现代物理学的实验观察不到，笔者认为当光的强度达到一定程度时，在实验中一定能够观察到。
假如说电磁场交换的光子,目前的实验上限是5×10-30电子的电量。
浙江大学光学博士生导师沈建其教授认为，至少在介质中，可以看作光子带上等效电量，建立一个等效的描述理论。
G.B.West 测量出2ev的光子带电约10-16e; G.L.Grodins测量出140ev的光子带电约10-15e.
1900年，普朗克宣告发现了量子，杰出的俄国科学家列别捷夫宣告做成功了证明光有压力的实验。
列别捷夫认定光是极其细微的物质微粒流，光线射落到很轻巧的光车桨叶上，必定像最微小的水分子流射落到水车桨叶上，以冲压力使水车转动，实验中光车果然转动了。
因此，如果进一步认定光线是最小的不可再行分割的物质基元粒子集群，同时这些被发射的基元粒子在空间中的运动轨迹是横波形态的，光的本源问题就可以得到基本解决。
可惜，量子理论与光压的研究失之交臂，一直没有能够取得联系，笔者认为光压问题应该是光子所带电荷与物质所带电荷相互作用的结果。