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高中物理這樣理解電磁波與相對論:透明物體和彎曲光線的奧秘

2025-12-11 09:19:26教育資訊0

這是個極具趣味性的問題,首先,我們清楚,可見光之本源是電磁波 ,可見光實際上是電磁波譜里人眼能夠看得見的部分 ,而“看到物體”事實上是物體發出(亦或是反射)的可見光進入了我們的眼睛 。我們生活的周遭環境充斥著形形色色的光介質 ,不同介質里光的傳播速度各異 。依據費馬原理 ,光會順著讓光線傳播時間最為穩定的路線行進 。在均勻的介質(像是溫度均勻的空氣或者水)中 ,光路必定是直線 ;然而當介質不均勻時 ,光路就不一定為直線了 。海市蜃樓、太陽下山晚等等有趣的現象就是由此導致的。kGn物理好資源網(原物理ok網)

談到透明物體,生活里多數所謂的“看到透明物體”這一現象,實際上是光介質不均勻而引發導致的,對此我們能夠進行簡單的分類討論留學之路,。kGn物理好資源網(原物理ok網)

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能有一種狀況是光的傳播介質出現了變化,光于界面之處會產生折射以及反射,與你本人眼睛處于該界面同一側的光源朝著界面發射光,反射的光踏入我們的雙眼,這樣我們就看見了界面的存在,與你本人眼睛處于該界面不同一側的光源朝著界面發射光,折射后的光進入到眼里,也能夠讓我們察覺到其間有透明的物質存在,透明玻璃上面的反光,放大鏡所具備的放大效果均是這種現象的呈現 。kGn物理好資源網(原物理ok網)

存在這樣一種情形,同一種介質因各種因素作用而使其均勻性被破壞,光于其中便不再沿直線行進。有這樣一種直觀感受,在夏天午時站于柏油馬路旁,你會目睹空氣中呈現出“熱浪滾滾”的景象。這實際上是因為地面上的高溫,熱量傳遞至空氣中,致使空氣不再均勻,穿過空氣的光線也不沿直線傳播,看起來仿佛有某種物質在空氣中彌漫開來 。kGn物理好資源網(原物理ok網)

事實上,并非只能講某物質針對于可見光而言是“透明”的情況,還能夠描述某物質對著其他波段范圍的電磁波呈透明狀態。舉例來說,骨頭針對X光呈現出不透明的特性,但其另外的身體組織針對X光卻展現為透明的情形高中物理電磁波與相對論,所以我們能夠借助X光成像來觀看到身體的內部狀況,進而用以輔助醫生展開診斷 。kGn物理好資源網(原物理ok網)

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最終,我們能夠略微進行拓展。從電動力學的維度而言,真空才是切實的透明,別的物質均會與電磁波產生作用,進而對電磁波的傳播造成影響。另外,依據廣義相對論,在大質量天體的附近,時空會出現顯著的彎曲,在此處傳播的光線看上去也會產生彎曲。先前引起轟動的黑洞照片里的像,實際上就是背景光源的光線經過了黑洞附近高中物理電磁波與相對論,發生彎曲后的光線被我們觀測到從而形成的像。所以,如同前面所討論的那樣,我們也能夠借助時空的彎曲來“看”到透明的真空 。kGn物理好資源網(原物理ok網)

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