第1个回答 2022-06-17
光是一种最著名的能量,可以用来发电,也在生物自然循环最重要的一环:植物的光合反应中占据着重要的作用,那么光是怎么传播的?
现象:在外太空中,光依然可以从太阳射到地球
外太空并没有任何空气,但时光却可以传播,因此能假设:光可以在没有空气的情况下传播
实验目的:证明光可以在真空环境下传播
材料准备,真空管,发光物体
首先试验发光物体能否使用,如果能的话点亮,将其放入真空管,慢慢抽空真空管的空气,观察光的变化结果:
发光物体在全过程中没有改变光亮,说明光在真空中光依然可以传播,猜想正确(这是思想实验,只能作为假设)
质疑:真空管有没有做到绝对真空?实验材料是不是精确的?外太空有没有某种物质让光传播呢?地球上,光能不能通过物体传播呢?
光可以在固体中传播吗?
实验:证明光可不可以在固体中传播
分别找几种材料,玻璃,木头,石头,为什么要选玻璃,木头和石头?因为玻璃是透明种类的代表,木头是生物界的代表,石头是矿物借的代表。
用激光笔分别照射玻璃、木头、以及石头。观察它们的透光性
结果 :有些材料如玻璃可以透光,但是另外两个材料不行
结论:光可以在有些物质中传播,比如玻璃、水晶、白色塑料、宝石…这些材料可以用肉眼识别,我们称之为透明,然而,光在另外一些物质中不能传播,比如石头。
质疑:为什么光可以在有些固体中传播,而不能在另一些固体中传播?(有可能因为光是某种粒子,有些物质的原子排列太紧密,光子便穿不过去,而像玻璃这样的,可能原子排列比较松,因此光可以穿透,这又涉及了另一个问题,光的本质是啥)
既然光可以在外太空中传播,也可以在固体中传播,不用想便知道可以在一些气体中传波(那些较密集的气体并不能)光可以在液体中传播吗?
现象:在水里依然可以看见阳光
猜想:光可以在液体传播,因为水是液体的代表。
实验:测试光可不可以在液体中传播
准备好透明玻璃杯,分别放入油,牛奶,水,并分别用激光笔照射(最好处于黑暗的环境)
结果:都可以或多或少的透光,但是有些传播的和以前差不多,有些传播的没以前那么亮了。
结论:液体可以传播光,但是光的传播会受到阻碍
解决了光的传播问题,有几个新的问题,光的本质是什么,波还是粒子?能透光的物体为什么可以透光?(前面给出了猜想,光有可能是粒子)用激光笔照射放大镜中间的一个点,将那个点的光投射到白色的墙壁上,墙壁上会出现一块光斑,以及许多密密麻麻的小光点,用放大镜移远,小点越来越多,将放大镜靠近,小点几乎没有,为什么会形成这些小点呢?难道它们是光子?放大镜可以放大到光子的水平?
光的传播,是不是直线呢?实验:将激光笔处于暗处点亮,观察激光笔设处的光速是不是直的。
在阴影里的光速非常直,光是沿直线传播的,但是为什么夏天会有热浪的存在?透过热浪,我们看物体会有波动。
第二个结论,光是沿直线传播的,但是必须在特定的条件下
条件:相同的物质,相同的密度。