光是电磁波，电磁波就是光 - 知乎专栏

光只能依靠物质存在，光是不能独立静止存在的。

因它没有质量和体积。

光只能移动和依靠物质存在。

光和电磁波完全是两种东西，这个世界上只有两 ... 首发于理想国无障碍写文章登录/注册【光是什么？】我们能看到世界，依赖的是光。

光是什么，光是能量的一种传播形式。

可见光是光的一部分，我们的眼睛是这些能量的接收器。

我们的眼睛有物质（视黄醛类分子）能接受光，产生化学反应。

视神经向大脑传递了信号，我们就看到光了。

模拟相机用化学药水接受光，数字相机用感光元件接收光的信号，原理其实相似。

雷达通过发射和接收无线电来测距，和拍照闪光灯类似，无线电就是光。

医院用X光拍照，X光也是光。

你手机收到了信号，信号也是光。

微波炉的微波，收音机的FM，蓝牙、wifi的信号，都是光。

.我们平常说，光是电磁波的一部分，这里的“光”是狭义的可见光。

但我们说光子，没有人说电磁波子，我们说偏振光，又不说偏振电磁波。

因为两者本来就是同一个东西。

说光是电磁波的一种，就像在说水是H₂O的一种。

死脑筋的人理解不了冰也是水，是H₂O，所以人们不敢说电磁波是光。

实际上，电磁波和广义上的光完全是同一样东西，广义的光=可见光+不可见光=电磁波通过我的一些基础介绍，你会让电磁波去掉该死的面纱，对光有更易懂的了解。

（正文开始，以下“光”皆可替换为电磁波，因为是同一种东西）.【光是如何传播的？】光具有波粒二象性，既是波，也是粒子。

能量低的光，像水波，弹来弹去。

你家客厅的wifi（无线电波），能传到你房间，不是因为它穿透了墙，而是它在你家弹来弹去，弹到你的房间。

能量高点的光，像皮球，正中靶心。

你家遥控器发的红外线光，不对准电视，就遥控不了。

但将它对准电视对面的墙壁，反弹后它也能遥控电视。

这里可以看出，在宏观层面上，频率高的红外线比频率低的无线电波更能体现粒子性。

可见光也能反弹，你在房间开灯，照不到的床底也不会一团漆黑。

你躲在床底，可见光比较暗，wifi还是满格，因为wifi的光比可见光能量更低，更能反弹。

能量再高点的光，像子弹，百步穿杨。

原子弹除了爆炸产生的冲击波，辐射出的各种光更加致命。

像紫外线，X射线，γ射线，能穿透并伤害人身体。

介质均匀的东西更容易被光穿透，只有γ射线才能穿透混凝土墙。

wifi没信号？请把门打开。

（以上是光的反射、折射、透射、散射、衍射（绕射）以及吸收，这样写更好理解）.你看到血红的晚霞，是因为红光能量低，夕阳后仍穿透到你眼中。

你看到湛蓝的天空，是因为蓝光能量高，被大气水汽等阻挡布满苍穹。

植物为什么大部分是绿色的？因为绿光的光能太强，可能伤害到植物。

所以把大部分绿光反射掉。

太阳光没杀死你，是因为处于臭氧层，大气层的保护下。

高原地区的人，臭氧稀薄，能量高的光会穿透进来，皮肤容易变得不好。

.光波和机械波（声波，水波，地震波）不一样。

机械波传播需要介质，可以在墙内传播。

你敲墙，声音传到隔壁去了，你敲真空，没人听得到。

光传播不需要介质，遇到墙只能去穿透墙。

你拿可见光照墙，光被吸收。

你发射γ射线射混凝土墙，好不容易才能穿透。

在密度相同的均匀介质（玻璃等），光会更好的传播。

光并不是等速的，在玻璃中会降到只有真空光速的三分之二。

.光是“横波”，有偏振性。

想象你拿着根鞭子，在两棵树中间竖着甩，鞭子穿过去了，你横着甩，会被树阻挡（但由于光的衍射会透过一点点）。

换成两根栏杆，你把鞭子横着甩，也能穿过去。

这就是3D眼镜的原理。

.【光是怎么产生的？】电生光，发光物质的电子从基态吸收能量后跃迁到激发态，激发态能量高，不稳定，所以自发回到基态，从高能级向低能级变化，辐射出能量，就产生光了。

所以辐射存在于万物之中，也发生在你我身上，没有辐射，就没有任何光。

不同物质发出的光颜色不同，因为不同物质的外围电子能吸收和释放的能量不同。

电子处在阶梯性的能级中，吸收和释放的能量只能是固定的差值，所以一种物质，只能发出固定的某几种光。

这里可以看到，电子从越高的能级跃迁下来，发的光越靠左，光的波长越短、能量越高。

所以各种金属燃烧的颜色不一样（焰色反应），霓虹灯有各种颜色。

用宏观的方式来看，火焰中内部电子在剧烈的运动，往外辐射着能量。

打火机的火，可以分为焰心，内焰和外焰，焰心是火的最里面，因为氧气不够燃烧不充分温度不高亮度不高，内焰呈蓝色，外焰呈红黄色，是因为蓝火能量高，红火能量低。

看上图的zippo自己理解。

.电子向同一方向流动，是直流电。

电子交替方向流动，是交流电。

交流电让电子的能级不断变化，会发出电磁波（光），我们的交流电是50Hz的电，每秒钟变化50个周期，电磁波能量极其微弱。

一般我们用1/4波长的天线接收电磁波，如果要接收家用交流电的电磁波，波长=光速/频率50HZ的交流电的和波长应是6000公里，该用1500公里长的天线~为什么以前大哥大的天线特别长？就是1G网络的频率比较低。

2G网络GSM手机是850/900/1800/1900MHz频段，850MHz对应0.35米波长，对应9厘米的天线。

也代表手机内部有85000万Hz的交流电，它把电传到天线，天线就产生光了。

这和你家日光灯的灯管原理类似。

3G/4G手机的频段都在1800Mhz以上，更高频，你曾经发现没有3G/4G信号的时候能找到2G信号，因为2G信号能量更低，“更弹”，传的更远。

所以5G基站要建造的比以往还要密集，但天线小了，基站也能更小。

.微波炉是2.4GHz的，也就是2400Mhz，和手机差不多。

它能把食物烧熟，因为它的功率是2000w。

你手机天线的功率是100mw，两万台手机，也能像微波炉一样把东西烧熟。

人们怕低频的“手机辐射”，却觉得更高频的“远红外线"包治百病，名字真是很重要呢。

所以我一定要把电磁波叫做光，它就是世界上最寻常的东西，比空气还要普通。

物理学上人们把不可分割的最小一份电磁波叫做光子，却因为怕有人不理解看不到的光，而不敢将光等于电磁波这个定义广泛使用，这是舍本求末。

再次强调，电磁波就是光。

为什么这个说法没有在教科书推广？就是因为一些杠精会来怼！.总之，手机，wifi，微波炉发出光的能量比你家遥控器小，比红外线小，比可见光小，比紫外线小。

它们穿透不了你的皮肤，因为功率也很小，可以理解为【无害】。

老式CRT电视会产生X光，但它的玻璃是灰绿色含铅的，把X光过滤掉了。

所以，在防辐射这方面，最重要的是——防紫外线，防紫外线，防紫外线.【光的信号是怎么产生的】我们都听过FM调频广播，FM（FrequencyModulation）即调频，全称频率调制。

我们让交流电的频率忽高忽低，光的能量忽高忽低，以此来传递信号，还有一种是调幅，让光的能量忽多忽少，来传递信息。

接收天线接收发射天线发出的光（电磁波），并转化为电（电信号）。

FM用的是模拟信号，接到信号的同时就播放了。

数字调频将信号转换为数字媒体的形式再播放，调频的规则也加以改进。

我们的手机以前是模拟电话(大哥大)，2G后成了数字调频的。

.光会互相干扰，强烈的光会让一切都看不见，我们把它叫电磁干扰。

人们把想看到的光叫“信号”，不想看到的光叫“噪声”，信号为100，噪声为1时，信噪比为100，用分贝表示10lg(100)=20dB，每多10dB，增强十倍。

受太阳黑子运动，电磁炸弹等影响，可能让人什么都看不到。

就像开车时远光灯会让你看不到前方来车一样。

.牛顿能看到光有七种色彩，开普勒能看到天体运行，普朗克能看到最小份的一份光。

先驱者带我们看到了很多东西，人类现在应该能看到更多。

电磁波如此常见，但现实是太多人仍旧连“辐射”是什么都搞不清楚。

毫无分辨力的被民科，商家，坏人等欺骗，你只要把电磁波理解成光就好了，因为是同一样东西！我想看到更多，也想让别人也看到更多，所以写下这些。

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编辑于2019-11-1202:29光电磁波5G通信​赞同189​​54条评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录理想国赤子之心不会孤独，我们相接相拥相契