当把密闭屋子里的灯关掉,光线都跑去了哪里?
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发布时间：2022-05-06 09:13
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时间：2022-06-29 05:43
当把全密闭屋子里的灯关掉，光线跑去了哪里？
回答这个问题，我们需要先了解这么几个问题：第一，光线是什么？由什么组成？第二，光子是什么？第三，我们为什么会看到光？先说这几个问题，可能说着说着就会有新问题跳出来。
光是什么？光是电磁波或是电磁辐射，我们知道电磁波根据波长划分有这几种：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线，而X射线与伽马射线一般被认为是放射性辐射，虽然它们也都是电磁波，而且是高频电磁波，对人体伤害极大。人肉眼所见的是可见光波段的电磁辐射，而其它波段的电磁波人的肉眼是看不见的，但并不是说它们不存在，它们是存在的，就在我们周围，密密麻麻。
光或者说电磁波由什么组成，这个事情牵扯出科学史上曾发生过的一些大事，这些事情发生于20世纪初，与之相关的人物都是物理书上重要的人物，那种少了他们物理书能薄一半的人物。“光电效应”、“波粒二象性”、量子力学的发展，让世人对光的理解更上了一个层次，原先科学家们一直对光到底是波还是粒子而争论不休，经过这些科学家的讨论，在那时有了定论，即一切物质都具有“波粒二象性”，光当然也不例外。所以说，光由粒子组成，我们称“光子”，这是从粒子性来阐述它。
光子是什么？光子是光的载体，就是电磁辐射的载体，也是传递电磁相互作用的媒介粒子，光子有一些不符合常识的特征，比如这些：没有静止质量，运动速度光速，而且光子从诞生时刻起运动速度就是光速，无需加速过程。光子虽然没有静止质量，但仍然有能量、动量、动质量。
我们为什么可以看到光，这是因为光子携带的能量撞击到视网膜上，由大脑进行合成，在脑海里形成的“实时图像”，其实并不是真正的实时，仍然是有极其微小的延迟的，具体视网膜是如何工作的，这就是生物学上的问题了，在此就不多赘述。
在全封闭的屋子里打开手电筒，屋子被照亮，这是因为光的反射与散射作用，使屋子里布满了光子，才有机会到我们的瞳孔里，如果将灯关闭，屋子会瞬间暗下来，那之前的光子哪里去了呢？答案很简单，被物质吸收了，我们说了，光子具有能量，光子被物质吸收了这个过程其实就是光子携带的能量转移的过程，那能量是被什么吸收了呢？被电子吸收了，原子核外的电子吸收了光子的能量就会转移到高能级轨道上，当然光子也可能会被原子核吸收，那么多的东西在吸收光子，加上光子的运动速度又如此之快，所以很快位于可见光波段的光子就消失了，眼睛自然也就看不到了。
有多快呢？举个例子就很明了了，我们假设在一个10平米左右的房间里，房间里的墙壁被反射率为80%的镜子铺满，无缝衔接，我们再假设屋子内部为真空或几近真空的环境，那么在关灯以后，屋子多快会暗淡下来呢，大约50ns左右，这个时间差人是无法察觉出的，所以也就是一瞬间屋子就黑了，为什么这么快呢，因为光速太快了，一瞬间的时间它都不知道反射多少次了，光子那点能量早就被吸收完了。但有一点需要注意，那就是我们肉眼看到的是可见光，会不会虽然可见光消失了，但其它波段的光未消失呢？这当然是正确的，比如红外波段的光，它就会停留一会儿，红外波段的光人的肉眼是看不到的，所以也就不会察觉到它是在慢慢消失。
如果把密闭屋子墙壁全部换成100%反光的材料（不存在）且无缝连接，那束光会一直在里面反射吗？这需要加一个前提条件，就是没有空气，为什么要加这个条件呢？因为如果有空气的话，空气尘埃也会把光子能量吸收完，所以必须附加这个条件，然而这样的条件是不存在的，讨论假想中的状况就没多大意义了。
