呼市去北京的高铁:光、电、磁能否统一?光能产生磁吗?磁能产生光吗?

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/04/30 01:20:18
光能产生电,电能产生光,电能产生磁,磁能产生电,三者能否统一?

电光磁的统一,是目前物理学研究的一个重要课题。也就是说,目前,三者没有统一成一个完整的系统。光就其本质而言是一种电磁波,磁不能产生光
  光是其中的一种特殊的电磁波,电磁波固然是磁场和电场的变化引起的.但是有没有想过,归根结底都是电子的空间位移引起的能量变化才是本质?光的电子跃迁也是电流的剧烈变化,也是能量的释放引起的.光的本质也是如此.
  在研究光的本性的历史上,具有代表性的学说有五种.
  (1)微粒说 这个学说是17世纪末提出的,代表人物是牛顿.牛顿根据光的直线传播、光的反射和折射、光具有能量等特点,提出光是由一种具有完全弹性的球形微粒大量聚集而成的,这些微粒在均匀介质中以极高的速度做直线运动.
  (2)波动说 这个学说的代表人物是与牛顿同时代的荷兰物理学家惠更斯.他根据光与机械波有类似特征,提出光是以光源为振源的某种振动,光是在一种特殊的弹性物质“以太”中传播的弹性机械波.但实验证明这种“以太”物质是不存在的.
  从现代光学论来看,微粒说和波动说都没有能揭示光的实质.在当时的实验条件下各自只能解释一些光现象,但又有一些无法解释的问题.
  (3)电磁说 这个学说的代表人物是麦克斯韦.19世纪后期,麦克斯韦根据理论上得到的电磁波的速度与实际测得的光速相同、电磁波和光都可以在真空中传播而不需要介质等,预言光是一种电磁波.后经赫兹实验证实电磁波确实存在,这样光的电磁说就诞生了.
  经过一系列科学家的努力,测出了光波的波长,并同各种电磁波一起组成了排列有序的电磁波谱,光作为一种电磁波在电磁波谱中占据了它应有的位置.光的电磁说使光的波动理论发展到了相当完美的程度,取得了很大的进步,使人们在对光的认识上跨进了一大步.
  (4)光子说 这个学说的代表人物是爱因斯坦.光子说的要点是:光由光子组成,在空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子,每个光子具有能量E=hν.
  (5)光的波粒二象性 现在,科学家对光的本性的认识是:光具有波粒二象性.个别光子的行为显示出波动性;频率越高的光子,能量越大,粒子性越明显,但这种粒子又不同于宏观现象中的质点;大量光子的作用显示出波动性,频率越低,波动性越明显,但它又不同于机械波,亦不同于电磁振荡产生的电磁波.

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如果说让光直接变成磁,让磁直接变成光,那是不可能实现的。
提问所说的,光能产生电,电能产生磁,这也并不是可以直接转化。光,电,磁,这三种属性都是不同的,并且这三种都不是物质。

所谓的光产生电,那必须要靠一个中间体,也就是感光半导体,将感光半导体(比如硅,锗,硒)的两端用不同原子量的金属做为电极,比如一端用铁,一端用铜,当两个电极形成一个回路时,由于两电极之间的半导体由于光照而产生电子,又由于两电极存在电势差,因而电子可以流动,这样电就产生了。

磁生电的原理是,通过切割磁感线产生电流。方法是将闭合的线圈放入两个对称并且内侧是不同极性的磁体转动,这样线圈就在磁感线上循环切割,从而产线圈两端生电能。

如果让光能变成磁能,也要遵循这一规则,也就是先将光变成电能,然后将电极两端直接接到闭合的线圈中,这样磁能就产生了。

磁能变成光能,也是这样,先让磁变成电,然后把电极两端接到灯泡上,这样就能产生光能。

很简单的一个道理,但是要强调的一点是,这三个是不能直接转化的,必须要靠中间体辅助转化,也就是说必须要遵守规则,才能完成。

虽然原理是这样,但是由于阻力是不可避免的,造成不可能永久的循环下去,能源只能是越变越小,永动机永远也不能实现,除非牛顿第一定律在现实中能成功完成实验,做到和原理说的一样。但牛顿第一定律没有人可以完成实验,原因就是,摩擦力是永远存在的,是不可避免的。
说到三者统一,也是有局限性的,不可能永久保持下去,三者联系到一起以后,总会有停止的一天。

如果说让光直接变成磁,让磁直接变成光,那是不可能实现的。
提问所说的,光能产生电,电能产生磁,这也并不是可以直接转化。光,电,磁,这三种属性都是不同的,并且这三种都不是物质。

所谓的光产生电,那必须要靠一个中间体,也就是感光半导体,将感光半导体(比如硅,锗,硒)的两端用不同原子量的金属做为电极,比如一端用铁,一端用铜,当两个电极形成一个回路时,由于两电极之间的半导体由于光照而产生电子,又由于两电极存在电势差,因而电子可以流动,这样电就产生了。

磁生电的原理是,通过切割磁感线产生电流。方法是将闭合的线圈放入两个对称并且内侧是不同极性的磁体转动,这样线圈就在磁感线上循环切割,从而产线圈两端生电能。

如果让光能变成磁能,也要遵循这一规则,也就是先将光变成电能,然后将电极两端直接接到闭合的线圈中,这样磁能就产生了。

磁能变成光能,也是这样,先让磁变成电,然后把电极两端接到灯泡上,这样就能产生光能。

很简单的一个道理,但是要强调的一点是,这三个是不能直接转化的,必须要靠中间体辅助转化,也就是说必须要遵守规则,才能完成。

虽然原理是这样,但是由于阻力是不可避免的,造成不可能永久的循环下去,能源只能是越变越小,永动机永远也不能实现,除非牛顿第一定律在现实中能成功完成实验,做到和原理说的一样。但牛顿第一定律没有人可以完成实验,原因就是,摩擦力是永远存在的,是不可避免的。
说到三者统一,也是有局限性的,不可能永久保持下去,三者联系到一起以后,总会有停止的一天。

电能生磁(奥斯特效应)
磁也能生电(法拉第电磁感应)
而光本身就是一种电磁波

麦克斯韦的麦克斯韦方程将光电磁三者非常完美地统一起来

麦克斯韦方程已经将其统一了,好像还是上上个世纪的事了,并且根据这个方程得出了光即电磁波的一种,与电磁波有相同的速度。后被实验证实。