太阳粒子是什么东西_太阳光子前世今生告诉我们现在享受之阳光是十几万年前诞生的老光...
我們都知道天晴時(shí)陽(yáng)光明媚,但這個(gè)陽(yáng)光是怎么來(lái)的呢,很多人就不一定清楚了。在這里我們首先來(lái)了解幾個(gè)概念:光子、光、電磁波、電磁輻射。
光子是傳遞電磁波相互作用的基本粒子,是一種規(guī)范波色子,是電磁輻射的載體,是量子場(chǎng)論中電磁相互作用的媒介子。而所謂的“光”,則是由光子組成的,是肉眼可以看到的電磁波某一個(gè)波段,光具有波粒二象性。
電磁波是由同相且互相垂直的電場(chǎng)與磁場(chǎng)在空間中衍生發(fā)射的震蕩粒子波,是以波動(dòng)的形式傳播的電磁場(chǎng),同樣具有波粒二象性。電磁波具有頻率,這些頻率的排列稱為電磁波譜,電磁輻射就是由這些不同頻率的波傳播出去的,因此電磁輻射是電磁波的傳播方式。
波普頻率從低頻到高頻分為:無(wú)線電波、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、Y射線。可見(jiàn)光的波長(zhǎng)在380~780nm之間,是人眼可以接受到的電磁波(見(jiàn)下圖)。因此人眼只能看到那電磁波譜中間那一小段可見(jiàn)光,它和人眼不可見(jiàn)的射線都是通過(guò)電磁輻射的方式傳遞的。所以光、光子、電磁波、電磁輻射這幾個(gè)東西是有內(nèi)在密切聯(lián)系的同一類事物。
我們知道了這個(gè)道理,現(xiàn)在就來(lái)了解一下太陽(yáng)的光子是怎么產(chǎn)生的。
太陽(yáng)中心每時(shí)每刻都在進(jìn)行著氫核聚變,這是因?yàn)樘?yáng)是一顆恒星,恒星巨大的體積和質(zhì)量形成了巨大的中心引力壓,太陽(yáng)中心的引力壓力高達(dá)3000億個(gè)大氣壓,溫度達(dá)到1500萬(wàn)度(攝氏度,后同)。主要是巨大的壓力使氫原子的電子離開(kāi)了核變成了自由電子,氫核擠在了一起,激發(fā)了4個(gè)氫核融合成一個(gè)氦核的聚變。
太陽(yáng)中心每秒鐘有6億噸的氫聚變成5.958億噸的氦,釋放出420萬(wàn)噸物質(zhì)的能量,這個(gè)能量以電磁輻射的方式釋放出來(lái),其中光子作為電磁波的載體從太陽(yáng)中心一路迸發(fā)出來(lái)。
太陽(yáng)是一個(gè)半徑69.6萬(wàn)公里的等離子體巨球,光子的速度為每秒鐘30萬(wàn)公里,本來(lái)只要2秒多點(diǎn)就能夠到達(dá)太陽(yáng)表面,但這個(gè)速度是光子在真空中的直線速度。
而太陽(yáng)卻不是真空,因此光子從太陽(yáng)核心必須在密集的粒子中擠碰著艱難的前行(見(jiàn)上圖)。太陽(yáng)里面有無(wú)數(shù)個(gè)質(zhì)子,光子每碰到一個(gè)質(zhì)子,就會(huì)與它們進(jìn)行能量交換,并改變方向,這樣隨機(jī)彈跳或隨機(jī)漫步,從中心通過(guò)核心層、輻射層、對(duì)流層、大氣層,磕磕碰碰走完這69.6萬(wàn)公里,要花費(fèi)整整17萬(wàn)年!
太陽(yáng)距離我們地球有1.5億公里,太陽(yáng)光在太空這段真空狀態(tài)下,需要500秒鐘的旅行照射到我們身上。但我們可知道,這只是從太陽(yáng)表面過(guò)來(lái)的時(shí)間,而產(chǎn)生這些光子的時(shí)間卻在十幾萬(wàn)年前。所以我們今天享受到的陽(yáng)光光子,是人類還沒(méi)有成為現(xiàn)代人蒙昧?xí)r期的老古董呢。
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總結(jié)
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