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...
我們都知道天晴時陽光明媚,但這個陽光是怎么來的呢,很多人就不一定清楚了。在這里我們首先來了解幾個概念: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,是一種規范波色子,是電磁輻射的載體,是量子場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,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:無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、Y射線。可見光的波長在380~780nm之間,是人眼可以接受到的電磁波(見下圖)。因此人眼只能看到那電磁波譜中間那一小段可見光,它和人眼不可見的射線都是通過電磁輻射的方式傳遞的。所以光、光子、電磁波、電磁輻射這幾個東西是有內在密切聯系的同一類事物。
我們知道了這個道理,現在就來了解一下太陽的光子是怎么產生的。
太陽中心每時每刻都在進行著氫核聚變,這是因為太陽是一顆恒星,恒星巨大的體積和質量形成了巨大的中心引力壓,太陽中心的引力壓力高達3000億個大氣壓,溫度達到1500萬度(攝氏度,后同)。主要是巨大的壓力使氫原子的電子離開了核變成了自由電子,氫核擠在了一起,激發了4個氫核融合成一個氦核的聚變。
太陽中心每秒鐘有6億噸的氫聚變成5.958億噸的氦,釋放出420萬噸物質的能量,這個能量以電磁輻射的方式釋放出來,其中光子作為電磁波的載體從太陽中心一路迸發出來。
太陽是一個半徑69.6萬公里的等離子體巨球,光子的速度為每秒鐘30萬公里,本來只要2秒多點就能夠到達太陽表面,但這個速度是光子在真空中的直線速度。
而太陽卻不是真空,因此光子從太陽核心必須在密集的粒子中擠碰著艱難的前行(見上圖)。太陽里面有無數個質子,光子每碰到一個質子,就會與它們進行能量交換,并改變方向,這樣隨機彈跳或隨機漫步,從中心通過核心層、輻射層、對流層、大氣層,磕磕碰碰走完這69.6萬公里,要花費整整17萬年!
太陽距離我們地球有1.5億公里,太陽光在太空這段真空狀態下,需要500秒鐘的旅行照射到我們身上。但我們可知道,這只是從太陽表面過來的時間,而產生這些光子的時間卻在十幾萬年前。所以我們今天享受到的陽光光子,是人類還沒有成為現代人蒙昧時期的老古董呢。
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總結
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