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光子是怎么消逝的?趣谈光子的三种“死法”-初中物理在线

作者:佚名  人气: 次  时间:2019年08月23日  星级:

 光会消逝吗?这当然是毫无疑问的。

  一、转化成粒子

  光是一种能量的表现方式,光和粒子是可以相互转化的 。想起初,爆炸后0.01秒:约1000亿度,光子、电子、中微子为主,质子中子仅占10亿分之一,热平稳态,体系急剧膨胀,温度和密度不断下降。大爆炸后0.1秒后:约300亿度,中子质子比从1.0下降来0.61。大爆炸后1秒后:约100亿度,中微子向外逃逸,正负电子湮没反应出现,核力尚不足束缚中子和质子。

  大爆炸后10秒后:约30亿度,核时期,氢、氦类稳固原子核(化学元素)形成。当宇宙冷却来109开尔文以下(约100秒后),粒子转变不可能发生了。

  我们可以想象一下,在这个阶段里面,一锅浓汤一样的光子逐步转化成粒子,形成光子和粒子的一锅新浓汤。

  二、被“稀释”掉

  宇宙大爆炸后10^11秒(10^4年),温度约为105开尔文,物质期。在宇宙早期历史中,光主宰着各能量形式。随着宇宙膨胀,电磁辐射的波长被拉长,相应光子能量也跟着减小。辐射能量密度与尺度(R)和体积(4πR3/3)的乘积成反比例减小,即按1/R^4减小,而物质的能量密度只是简单地与体积成1/R^3反比例减小。

  直来发展来今天,147亿年之后,科学家们发觉了宇宙微波背景辐射(又称3K背景辐射)是一种充满整个宇宙的电磁辐射。特徵和绝对温标2。725K的黑体辐射相同。频率属与微波范畴。这是热力学温度,转换成咱们口中常说的温度就是-270。15℃,就是零下270。15℃,也就是绝对零度高一些。

  这些光就是宇宙大爆炸之初那锅浓汤中的光,随着宇宙的膨胀,慢慢地被稀释的结果,早晚有一天,随着宇宙的膨胀,连这3K也保存不下来,宇宙进入热寂。

  三、被“食"掉

  光子可以和自由电子发生相互作用,电子汲取光子的能量后能量跃迁,这样光子就没了。光子还可以跟物质发生能量交换,变成分子的动能。相当于光子被食掉了。

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