光子灯笼中模式耦合及其对光束质量的影响

浅谈光的粒子性

一、浅谈光的粒子性序人类的认识往往是在曲折中前进的，对光的认识也是如此。最初，人们对光的本质的认识有两种观点，一种认为光是一种波，而另一种观点认为光是一种粒子，即有光的粒子说和波动说两种说法并存。牛顿认为光是一种匀质硬性小球，这种观点能够较好地解释光的反射、折射及光的直线传播现象。但随着光的干涉、衍射现象的发现，使光的波动说又占了上风；而光电效应的发现，使光的粒子说又重新登上了历史的舞台。但麻烦随之而来，因为光的粒子说无法解释干涉、衍射现象，而光的波动说也无法解释光电效应。于是，有聪明人把波动性和粒子性这两种截然不同的特性揉在一起，创造出了所谓的光的波粒二象性，并且自以为对物质的认识又前进了一大步，这还不算，他们又进而推广认为一切物质都有波粒二象性，这恐怕也是没有办法的办法。就在人们为波粒二象性这种新提法而洋洋自得的时候，殊不知，却丧失了一次认识光子内部结构的极好机会。而此后，人们若要揭示光的本性，就要承受更大的压力，排除更多的干扰，做更多不必要的工作。本文将从光的干涉、衍射现象入手，全面揭示光的本性－－粒子性…… 1、光的本性――粒子性光的本性是什么？这个问题似乎无需讨论。物理学家会告诉你，光具有波粒二象性，是一种物质波；实际上一切物体都具有波动性，只不过宏观物质的物质波较短，更多时候其表现出粒子性而已。这样

的回答不禁使人想起一个幽默：有人问：“地球为什么是圆的？” 答曰：“因为它在转” 又问：“地球为什么在转？” 答曰：“因为它是圆的” 光是什么？━━光是一种物质波。光为什么是物质波？━━因为它有波粒二象性。光为什么有波粒二象性呢？━━因为它是一种物质波。我们痛心地发现，这个简单的近乎无聊的逻辑被人滥用到了令人吃惊的程度，在当今物理学中，似乎不谈物质波、相对论就显得落伍、水平不高什么的。那么，物质波是什么东西呢？恐怕只有极少数的聪明人才知道！我从来就认为光是一种粒子。这种观点可以解释光的直线传播、反射等等现象，但是光子说的确“无法解释光的干涉、衍射现象”。长久以来，我一直在思考如何解释这个问题，而光的干涉现象、衍射现象无疑是建立光子说的最大障碍。所以要想建立光子说，必须首先突破干涉现象、衍射现象的瓶颈。如何认识光的干涉现象、衍射现象呢？我们认为需要从两个方面入手，一方面是光子内部结构问题，另一方面是引力场的问题，这两方面要统筹考虑。。牛顿的光子说仅仅把光子看作一种简单的匀质硬性小球，这实际上是对光子的内部复杂结构认识不足，我们认为，光子并不是“匀质硬性小球”，它有极其复杂的内部结构，而光的干涉现象和衍射现象实际上是我们通过引力场认识光子内部结构的极好机会。

光子与电子的特性比较

电荷- e 0 自旋l(h)/2 l(h)注1：根据上面的观点，有效引力质量为0，存在有效电磁质量；注2：根据上面的观点，存在库仑力，但是非常小. 注3：根据上面的观点，电量不等于0，但是非常小. 在各种粒子的相互作用中，动量守恒定律依然成立，Compton效应与此理论并不矛盾.在光电效应中由于电子的电磁质量具有量子性，所以只有吸收一定频率的光子电子才能逸出.若频率小于该频率，也不能吸收多个光子使电子逸出，因为电子吸收一个光子后电磁能不在其量子态，这一现象用现代物理学理论无法解释.电子吸收光子后电磁质量增加，能级增大.如果频率进一步增大，多余的电磁能将转化为引力能，使电子具有一定的动能. 光子与电子的一个重要区别：光子的数目在传播中不守恒.在吸收介质中光子的数目会减少，而在增益介质（反转介质）中则增加.如果囚禁在反转介质中的光子获得的增益大雨损耗，就可能产生激光. e-+e+→γ + γ ,偶尔也会转化为三个光子，一对几乎静止的正负电子，其总能量为2mc2.由于动量守恒的要求，两个光子必定以相同的能量朝相反的方向辐射出来.因此每个光子的能量为mc2=0.51Mev,其实它仅为电子的引力能量转化为电磁能量，正负 electric charge中和电磁质量空间量子形式消失，它们激发的electric field的空间结构相互抵消.根据bootstrap关系，所有的基本粒子都是至少由两个基本粒子复合而成的，而且它们之间的关系是可逆的，其中没有哪一种粒子比其他粒子更优越.就是说，任何一种基本粒子都能够充当构成多种其他基本粒子的要素. 当π0介子衰变为两个光子时，由于光子的引力静止质量为0，因此π0介子内部蕴藏的全部引力能量被释放出来而转变为光子的电磁质量的空间量子形式.在适当条件下，它们还可以从激发space-time中获得，例如正负电子对的产生.Newton讲：“物体变为光和光变为物体是符合自然进程的，自然界似乎以转化为乐”. 光电效应说明引力质量和电磁质量可以互相转化，在转化过程中能量不变，满足能量守恒定律.正如钱学森所言，“光子学是一门和电子学平行的科学，而不是在电子学之内的科学”.

齐瑞尔——光子能量治疗(中英文对照版)

齐瑞尔光子能量治疗大指导灵齐瑞尔由卡胡传导原文：https://www.360docs.net/doc/501770364.html,/content/view/663/38/ 翻译：凭什么阻止我 KIRAEL: We will be speaking about photon energy again so that I can hopefully go into more depth about this remarkable energy source. Don't judge anything I say today. Listen and take it all in. One day it will all make more sense to you. We'll begin now. 齐瑞尔：我们将再一次谈论光子能量，以便让我更深入谈及此非凡的能量源。别对我今天所说的下任何判断。收听而且全部听进去。终有一天你会更明白。我们现在开始。 Q: What color is photon? 问：光子是什么颜色？ KIRAEL: Photon is golden, but it's so bright that you lose the color of the gold somewhat. If you intensify it, then bring it into this journey so you can see it, it will appear as a white gold. 齐瑞尔：光子是金色的，但它如此明亮，看上去有点褪了金色。如果你强化它，然后将它带到此旅程，那么你就可以看到它，它会显示为白金。 Q: What is a photon wave and does it have a weave? 问：光子波是什么，它有一个交织吗？ KIRAEL: The photon wave, which is made of particles not visible to the physical eye, flows through the dimensional realities and surrounds your planet and all other planets in your galaxy. If you could see a photon wave with your physical eyes, you'd

5、光子与电子的比较

5、光子与电子的特性比较注1：根据上面的观点，有效引力质量为0，存在有效电磁质量；注2：根据上面的观点，存在库仑力，但是非常小。注3：根据上面的观点，电量不等于0，但是非常小。在各种粒子的相互作用中，动量守恒定律依然成立，Compton效应与此理论并不矛盾。在光电效应中由于电子的电磁质量具有量子性，所以只有吸收一定频率的光子电子才能逸出。若频率小于该频率，也不能吸收多个光子使电子逸出，因为电子吸收一个光子后电磁能不在其量子态，这一现象用现代物理学理论无法解释。电子吸收光子后电磁质量增加，能级增大。如果频率进一步增大，多余的电磁能将转化为引力能，使电子具有一定的动能。

光子与电子的一个重要区别：光子的数目在传播中不守恒。在吸收介质中光子的数目会减少，而在增益介质（反转介质）中则增加。如果囚禁在反转介质中的光子获得的增益大雨损耗，就可能产生激光。 e-+e+→γ + γ ,偶尔也会转化为三个光子，一对几乎静止的正负电子，其总能量为2mc2。由于动量守恒的要求，两个光子必定以相同的能量朝相反的方向辐射出来。因此每个光子的能量为mc2=0.51Mev,其实它仅为电子的引力能量转化为电磁能量，正负 electric charge中和电磁质量空间量子形式消失，它们激发的electric field的空间结构相互抵消。根据bootstrap关系，所有的基本粒子都是至少由两个基本粒子复合而成的，而且它们之间的关系是可逆的，其中没有哪一种粒子比其他粒子更优越。就是说，任何一种基本粒子都能够充当构成多种其他基本粒子的要素。当π0介子衰变为两个光子时，由于光子的引力静止质量为0，因此π0介子内部蕴藏的全部引力能量被释放出来而转变为光子的电磁质量的空间量子形式。在适当条件下，它们还可以从激发space-time中获得，例如正负电子对的产生。Newton讲：“物体变为光和光变为物体是符合自然进程的，自然界似乎以转化为乐”。光电效应说明引力质量和电磁质量可以互相转化，在转化过程中能量不变，满足能量守恒定律。

光量子即光子量子力学知识点

E*dv表示在频率范围（v,v+dv）中的黑体辐射能量密度。 λ—辐射波长(μm) T—黑体绝对温度(K、T=t+273k) C—光速(2.998×10^8m·s ) h—普朗克常数，6.626×10^-34 J·S K—玻尔兹曼常数(Boltzmann)，1.3806505*10^-23J/K基本物理常数玻尔兹曼常数（Boltzmann constant）（k 或kB）是有关于温度及能量的一个物理常数。玻尔兹曼是一个奥地利物理学家，在统计力学的理论有重大贡献，波兹曼常数具有相当重要的地位。光量子即光子。能量的传递不是连续的，而是以一个一个的能量单位传递的。这种最小能量单位被称作能量子（简称量子）。原始称呼是光量子（light quantum），电磁辐射的量子，传递电磁相互作用的规范粒子，记为γ。其静止质量为零，不带电荷，其能量为普朗克常量和电磁辐射频率的乘积，E=hv，在真空中以光速c运行，其自旋为1，是玻色子。光子是光线中携带能量的粒子。一个光子能量的多少正比于光波的频率大小，频率越高, 能量越高。当一个光子被原子吸收时，就有一个电子获得足够的能量从而从内轨道跃迁到外轨道,具有电子跃迁的原子就从基态变成了激发态。光子具有能量，也具有动量，更具有质量，按照质能方程，E=MC^2=hν，求出M=hν/C^2, 光子由于无法静止，所以它没有静止质量，这儿的质量是光子的相对论质量。光就既具有波动性（电磁波），也具有粒子性（光子），即具有波粒二象性玻色子是依随玻色-爱因斯坦统计，自旋为整数的粒子。玻色子不遵守泡利不相容原理，在低温时可以发生玻色-爱因斯坦凝聚。玻色子包括：.胶子-强相互作用的媒介粒子，它们具有整数自旋（0，1，……），它们的能量状态只能取不连续的量子态，但允许多个玻色子占有同一种状态。，有8种；光子-电磁相互作用的媒介粒子，这些基本粒子在宇宙中的“用途”是构成实物的粒子(轻子和重子)和传递作用力的粒子（光子、介子、胶子、w和z玻色子）。在这样的一个量子世界里，所有的成员都有标定各自基本特性的四种量子属性：质量、能量、磁矩和自旋。如光子、粒子、氢原子等， Bose-Einstein condensation (BEC) 玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)是科学巨匠爱因斯坦在80年前预言的一种新物态。这里的“凝聚”与日常生活中的凝聚不同，它表示原来不同状态的原子突然“凝聚”到同一状态（一般是基态）。即处于不同状态的原子“凝聚”到了同一种状态。即当温度足够低、原子的运动速度足够慢时，它们将集聚到能量最低的同一量子态。此时，所有的原子就象一个原子一样，具有完全相同的物理性质。磁光阱是一种囚禁中性原子的有效手段。它由三对两两相互垂直．具有特定偏振组态井且负失谐的对射激光束形成的三维空间驻波场和反向亥姆雹谊线圈产生的梯度磁场构成．磁场的零点与光场的中心重合，负失谐的激光对原子产生阻尼力．梯度磁场与激光的偏振相结合产生了对原子的束缚力．这样就在空间对中性原子构成了一个带阻尼作用的简谐势阱。量子力学是描写微观物质的一个物理学理论，与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱普朗克常数记为h ，是一个物理常数，用以描述量子大小。在量子力学中占有重要的角色，马克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现，只

光子的静止质量在物理学中的重要意义

光子的静止质量在物理学中的重要意义光子没有静止质量，光子转化为电子和正电子意味着静止质量从运动质量中产生，这是一个极其普遍的和根本的规律.在物体以与光的传播速度相比拟的高速运动时，粒子的质量比其静止质量增大成为重要的事情.在电子和正电子转化为光子的场合，静止质量完全转化为运动质量.这些效应已经不能称为相对论性的，而应称为超相对论性的了.──库兹涅佐夫中国科学院理论物理学研究所研究员、相对论研究专家张元仲著的《狭义相对论实验基础》，在第152～182页中介绍世界各国科学家做的、证明光静质零定理的19个实验时说：“迄今对光子静质量所进行的各种检验都是以重电磁理论（Proca方程）为基础的．”假设洛仑兹不变性成立，放弃相角规范(U(r)规范)不变性，从而对麦克斯韦方程进行修改，再附加上与光子静质量有关的项，就得到所谓的Proca方程.在这种情况下，洛仑兹变换中的常数c已不再代表通常意义下的光速，而只是一个具有速度量纲的普适常数，光速将于频率有关、静电场将发生偏转（附加了汤川势）、电磁波的纵向分量将不为0. 历史上，德布罗意曾提出光子具有静止质量的设想，薛定谔在试图统一电磁与引力时也曾对有限光子质量感兴趣.应当指出，光子具有静止质量将导致一个严重的后果，那就是目前最成功的量子电动力学将是不可重正化的，从而将变得无效. Coulomb,s law与光子静止引力质量mγ是否为零有密切的关系.mγ是有限的非零值还是等于0，有本质的区别，并且会给物理学带来一系列原则问题. 如果mγ≠0，那么：1.电动力学的规范不变性被破坏，使电动力学的一些基本性质失去了依据；2.电荷将不守恒；3.光子的偏振态有2变为3；4.黑体辐射公式要修改；5.会出现真空色散，即不同频率的光波在真空中的传播速度不同，真空光速不变性原理遭到了质疑；重电磁理论的最直接的结论是重光子(μ≠ 0)在真空中的速度色散效应.方程(1.2-6)在真空中无电荷电流存在时的自由平面波解是Aν= exp{i(k·r –ωt)} (1.2-2.1)，其中，波矢k ( | k| ≡ 2 π / λ, λ是波长),角频率ω同质量μ之间必须满足关系k2 - ω2 / C2 = - μ2 (1.2-2.2)，这就是电磁波在真空中的色散关系.自由电磁波的相速度是μ= ω/ | k| = c (1 - μ2c2/ ω2 )–1/2 ，(1.2-2.3)，群速度定义为v k = d ω / d | k| = c (1 - μ2 c2 / ω2 )–1/2，(1.2-2.4)，光子质量μ是一个有限的常数，所以在ω→∞ 的极限情况下，自由电磁波的相速度和群速度都趋于常量c ，即lim μ (w ? ￥ )= lim n g(w ? ￥ ) = c 也就是说，Proca 方程中的常数c是频率趋于无限大的自由电磁波在真空中的传播速度. 由方程 (1.2-2.1) 和 (1.2-2.2) 可以看到，当ω = μ c时, k = 0，即电磁波不

vr初学者须走出小光子渲大图中的一个误区(速度质量平衡的关键)

vr初学者须走出小光子渲大图中的一个误区（速度质量平衡的关键）私人空间2007-09-29 16:35:14 阅读626 评论0 字号：大中小订阅声明：本贴写给和我一样陷入一个利用小光子贴图渲染大图误区的初学者朋友。。。。。。天天泡在网上看教程，天天练模型，回首一看，才发现自己陷入了一个利用小光子贴图渲染大图的误区，在这里写出来，望和我有着一样经历的朋友尽早走出这个误区。你是否和我同样有这样的经历呢？就是在网上看过很多的教程之后，利用教程中的参数（或是使用下载下来的模型中自带的参数）渲染了一如400*300的小图，然后保存光子贴图，然后去渲染1600*1200的大图？为什么相同的参数渲染出来的图就是不一样呢？如果和我有相同的经历，那么接着往下看吧！其实我们对一个概念理解的不是很清楚，那就是小光子贴图，什么才是一个400*300的小光子贴图呢？而非是渲染出一个尺寸仅仅为400*300的图出来，然后保存的光子贴图。（这段话很重要，认真理解。因为400*300可以渲染200*150的光子图，也可以渲染出800*600的光子图）我们需要搞明白渲染尺寸与光子贴图设置的问题。先用一个例子说明这一点。（注意：例子是用来说明渲染尺寸与光子贴图设置的问题，并不是教大家增大渲染尺寸的解决方案）注：很多朋友看完了还是没明白，我在这想说的是你在看的时候要弄明白两个概念： 1。出图的分辨率大小（也就是出图设置的渲染尺寸的大小） 2。光子贴图的分辨率大小（它与出图分辨率和“最大比率值”有关）只要掌握了它们的关系，速度质量平衡的关键基本上也就掌握了。补充一点我的看法：在做图的时候，不要首先不在去考虑你最终要出多大的图，而是去考虑这张图你需要设置为多大的光子图才能满足（也就是不出现漏光等错误现象），至于原因看贴。第9页。如果看了还是不懂，请多看两遍，最好从第1页看到第9页。水平有限，表达上有问题，见谅。

与光子能量相关的身体和情感症状

与光子能量相关的身体和情感症状头痛：这些可以从偏头痛到集束头痛。由于某种原因，妇女似乎比男人更容易有这些头痛。这是由于太多能量通过头顶的能量中心（Crown Chakra），致使头顶能量中心受刺激而引起荷尔蒙变化所致。这可以通过要求从更高的来源得到帮助而缓解。你也可以请作你监护的灵魂(Guardian)帮助你消除它。如果这是因为要帮助你的松果体或脑垂体开放而引起的疼痛，那么你就会注意到，在你要求它被除去后，疼痛就会减轻，但不会完全消失。随着你振动提高，松果腺体和脑垂体就会变化以适应更高的能量。其他腺体也发生变化，但这两个是主要的。这可能持续数月或数年，取决于你在什么样的精神发展水平上。佩带紫晶石(Amethyst crystal)可以有帮助，也可以采取自然或顺势疗法(natural or homeopathic remedies)。类似流感的症状：这是很常见的症状，而且这些症状好像无法改变。这是由于积累在身体能量中心里面的废物开始暴露于表面所致。你基本上必须要渡过这个困境。热柠檬饮料将有助你进一步清理。不要太拼命的工作，在此期间，你正在经历一个重大的振动转变，你需要放松，这会过去的。恶心，大便松散或腹泻。这是因为太阳神经丛能量中心（Solar Plexus Chakra）开放并从该能量中心清除废物。存储了恐惧，愤怒和怨恨的人会经历这一变化。黄色水晶石可以帮助你。你还可饮用被黄色水晶浸泡过24小时的水，或佩带黄色水晶石，置于接近你的太阳神经丛能量中心（Solar Plexus Chakra）。花精治疗剂(Bach Flower remedy)，急救治疗剂等(Rescue Remedy)，也可在很大程度上帮助缓解。如有必要，不要害怕每30分钟服用一次。极度疲倦：这可发生在醒来后；你已经睡了整个晚上觉，但早晨仍不能下床。在一天当中，你还必须要躺下睡觉。这是由于贯穿于你的整个灵体的能量变化。这会随着时间过去。每个人有不同的时间框架。对有些人来说，需要数周，而另一些人可能需要数月，或数年。顺其自然，当你累了时，就应该休息。早上醒来后，就不要再翻倒回去睡觉。在你脖子上佩戴一个纯石英晶体(Quartz Crystal)，或把石英晶体放入饮水中，每天饮这种水，会有助于你的能量。如果你能建造一个金字塔结构，并坐在下面，这会奇妙地增加你的能量。过多的能量：晚上十时，你就已经因精疲力尽而上床睡觉。清晨才1点，你已经完全醒了，好像在早晨八点钟全醒的感觉。这是由于围绕在你周围的光子能量，以及由于你体内的阻塞而没有能力储存这一能量所致。不要去清洁厨房！光子能量在你生活里是有其原因的。它的存在以帮助你治愈所有的微妙体，精神，心理，情感和身体。静静地坐着阅读，看电视（通常这会使许多人感到疲倦），或听冥想(Meditation)磁带。这种症状可能会持续相当一段时间。无故哭泣；感觉情感脆弱：如果你发现自己的感觉情绪化或无故哭泣，那是因为你在释放从今生和其他人生中所积累的障碍。现在这些障碍必须得到清除，光子能量在帮助你这样做。你根本无法阻止这个，因为这是意味着从释放中得自由。试图停止只会使事情更糟。就让其释放。如果你想哭就哭，并寻求花精治疗剂（Buch Flower Essence）以在情绪上帮助你。急救治疗剂（Rescue Remedy）也很有帮助。你越是清除堵塞的能量，你就越快结束这种症状。潮热，日夜盗汗：这些症状在男性和女性中都很普遍。它与能量流经身体太快，荷尔蒙的变化（男性也发生荷尔蒙的变化），身体调整以适应高振动速度等有关。有些男人甚至乳房长大或在一段时间里胸部扩大。如果你是一个男人，你很关注这个问题，那么就请不要这样做。你不必穿戴胸罩！不过，你会在短时间内胸部有点虚胖。肌肉疼痛和关节疼痛：由于高振动速度进入你的身体，它的力量是如此强烈，很多人的身体感觉到其影响，感觉到肌肉和关节痛。请求更高来源帮助你消除这种痛苦，你会因此得到很大的帮助。一旦身体习惯了高振动，就会安顿下来，此后当高振动能量进入你的身体时就不会再有问题。心脏部位颤动、疼痛、呼吸困难：这种感觉可以让人感到可怕，因为你可能会认为心脏病发作。如果你以某种方式在为精神界工作，那么你很可能会有这种感觉。它也可以让你觉得你好像不能呼吸。

光子图使用教程

利用“光子图”渲染出图流程艺型设计培训中心在VR渲染过程中，主要分为两个大的阶段：首先是渲染光子；然后再渲染材质出图。然而在渲染光子阶段，图像的大小对光子的质量影响比较小，但对渲染速度影响很大。所以VR提供了光子图的应用，首先将图像大小设置小一些来渲染光照的阶段，将光照效果通过光子图的形式保存出来，然后再将图像调节到大图，利用保存出的光子图来渲染第二阶段出图，从而达到节约渲染时间的目的。第一阶段：光子图的保存第一步：首先将场景中所有VR灯光的细分提高到40；并将主光的阴影进行边缘的柔和处理。第二步：然后按“F10”进入渲染设置面板，首先在Common（公用）选项卡中的Output size （输出大小）选项组中设置光子输出的大小，一般设置为最终出图的1/4大小（比如最终出图大小为2000；那光子图大小就设置为500左右），如图所示。

第三步：然后进入V-Ray选项卡，在V-Ray Global switches（全局开关）卷展栏中开启Don t render final image（不渲染最终图像）选项（开启后渲梁光子结束后就停止，不渲染最终图像），如图所示：

第四步：再进入Indirect illumination（间接照明）选项卡，并展开V-Ray Irradiance map（发光贴图）卷展栏，进入如下操作： 1、首先在Basic parameters（基本参数）选项组中将输出品质比率设置为（-2、-1或-2、-2或-3、-2）；再将HSph subdivs （半球细分）设置为60；Interp subdivs（插值采样值）设置为70。 2、然后在On render end（渲染结束时光子图处理）选项组中，首先开启Auto save（自动保存）和Switch to saved map（结束后自动读取光子图），最后点击Browse（浏览）按钮，在弹出的面板中设置光子图保存的路径以及名称。如图所示：

光子质量与空间能量间的关系

光子质量与空间能量间的关系（修订）因为光是电磁波，拥有波的一切特性，那么这种波和提供波传播的媒介空间能量存在着能量关系，把它这种能量关系使用波动系数x 来表示，设空间的能量强度为E i，那么光子的能量E可以表达为：（a）上式中，对于光子来说，不论空间能量如何变化，E均是一个固定值，这是由能量守恒所约束的结果。这说明空间的能量强度E i与光子的波动系数x是成反比关系的。那么：（b）波动系数直接受光子频率制约，故此两者是等比变化的，而光子的频率与速度在运动的相对性上也是等比变化的。光子的能量和质量之间的关系，可以使用质能方程进行等价转化，即：（c）其中，m为光子的质量，v为光子的相对速度。由以上可推知，光子的质量和空间能量之间的关系即为：设光子在空间A点时，空间能量强度为E i1，光子的质量为m1，光子的速度为v1，波动系数为x1；光子在空间B点时，空间能量强度为E i2，光子的质量为m2，光子的速度为v2，波动系数为x2；光从空间位置A点传播到空间位置B点。那么，由（a）（b）（c）三个基本公式可得以下关系：

（1）根据能量守恒定律，光子的能量是不随空间的变化而变化的，可得：（2）由（2）式可知，光子的质量与光子速度的平方成反比关系；（3）如果波动系数之比等于光速之比，那么就有以下关系：（4）（5）问题的关键落在了如何证明波动系数之比等于光速之比？那么，我们需要研究波动系数与速度的关系。所谓波动系数，我们一般认为和波的频率相关联，也就是波动系数之比等于波的频率之比。在相对论中，光速在任何时空中测量数值均是固定常数C，那么就说明光是反映时空相对性的最佳研究对象。速度是尺度和时间的比值，因此空间的“尺缩效应”和空间的“时间膨胀效应”在空间中是同比变化的。频率是时间的倒数，因此频率之比也和时间是同比变化

光子的静止质量问题的由来

（1）光子的静止质量问题的由来狄拉克在1927年发表的《辐射的发射和吸收的量子理论》中，对辐射电磁场量子化进行了探讨，首次提出并应用了真空的思想。他说：“光子有一种特性，即当它处于定态亦即零态时，它就很快消失。所谓零态即这种态的动量、能量均为零。当一个光量子被吸收的时候，这个光量子可以被认为是跃迁到了这种零态，而被发射时可以被认为是从零态跃迁到了一种物理可观测态，这样它就产生了。因为被产生的光子没有限制，所以我们必须假定零态中有无限多的光子……” 19 世纪物理学的重大胜利之一是 Maxwell 公式的建立，即对经典电磁场的数学描述，而 Maxwell 电磁场暗含的一个基本假定就是真空中的所有电磁辐射都以一个恒定的速度传播。实验研究在很高的精度上验证了在一个很宽的频带里所有电磁辐射都以光速c传播这就预示了光子没有静止质量。但其能量为hν,动量为hν/c,自旋角动量有两个特征值±h / 2π(≡±h) 其中h表示 Planck 常量和电磁波的频率ν.量子电动力学的巨大成功导致了光子无静止质量这个概念几乎被完全接受了,现代规范理论又进一步确定光子没有静止质量.尽管理论上已经接受了光子没有静止质量这个事实,但仍然有必要对光子静止质量进行直接或间接的测量由于光子的静止质量可能以现在实验不可能达到的极小的值存在.现在实验条件下只能是给出一个静止质量的上限,依照测不准原理光子静止质量的上限mγ 可以用mγh /(Δt)c2来估算. 狭义相对论的第二个假定具有有限质量的粒子的速度不可能到达光速,换而言之静止质量为零的粒子在静止坐标系下是不存在的,这件事实使人们相信光子静止质量为零的假定是合理的.在过去的近两个世纪里，基于麦克斯韦方程的电磁理论物理学取得了令人瞩目的成就，它描述了光子静止质量为0时的宏观现象。麦克斯韦的经典电磁场理论和爱因斯坦的狭义相对论都认为光在真空中以恒定的速度 c 传播，这要求光子的静止质量必须等于零,因为根据狭义相对论,对于光子, 速度为c ,而m又不可能为无限大,所以光子的静止质量m0 = 0。然而，从理论上人们既不能肯定也不能否定光子具有非零的静止质量，因此只有通过大量的实验去检验光子的静止质量到底是否为零。Einstein 说：“光子静止质量为零。由于光子以光速行进，不可能找到光子的静止惯性系，所以静止质量一词严格说来是不适用于光子的。”【1】 “我们的物理世界是由实体和场构成的。也就是说，光是场，不是实体。”【2】在一份纪念兰姆90岁诞辰兼讨论光的本质的专集上，量子光学专家Zajonc说："我们对光量子的无知与Einstein当年的情况差不多"。

福建省泉州市2018届高三下学期质量检查(3月)理综试卷

2018年泉州市高中毕业班3月份质检理科综合试卷可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ca 40 Pt 195 ―、选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。 1.下列有关生命现象的解释，错误的是 A.鱼在夏季的黎明时分常常浮头，原因是黎明吋分水中溶解氧不足 B.微生物难以在腌制的肉上繁殖，原因是死亡的肌细胞不能为微生物提供养分 C.带芽插条比无芽插条容易生根，原因是插条上的芽能够产生生长素 D.破伤风杆菌易在锈钉扎过的伤口深处繁殖，原因是伤口深处氧气缺乏 2.下列有关实验操作或应用的叙述，正确的是 A.用离心机处理吸水涨破的人成熟红细胞以获得较纯净的细胞膜 B.用高倍镜微镜观察易于找到发生质壁分离的洋葱鳞片叶细胞 C.鸡蛋煮后蛋淸蛋白是否发生变性可用双缩脲试剂鉴定 D.酶制品适于在酶最适溢度下贮藏和运输 3.在水稻叶肉细胞的叶绿体中，不会都发生的生理过程是 A.二氧化碳的生成与利用 B.遗传信息的转录与翮译 C.NADPH的生成与利用 D.ATP的合成与水解 4.园艺工作者在栽培开黄花的兰花品种时，偶然发现了一株开白花的兰花。下列叙述正确的是 A.控制白花性状的基因是通过基因重组产生的 B.白花植株和黄花植株存在着生殖隔离 C.白花植株的自交子代开出黄花，则白花植株为杂合子 D.快速繁育白化品种，应取白花植株的种子进行繁殖 5.生活污水的排放会导致湖泊污染。投放活性淤泥（多种微生物聚合而成的泥塑状团块）且持续通入空气有助于净化有机污染物。下列叙述错误的是 A.投放活性淤泥可提高湖泊的抵抗力稳定性 B.活性淤泥的净化作用主要依赖微生物的有氧呼吸 C.活性淤泥中的微生物能促进湖泊的物质循环 D.湖泊生产者固定的太阳能不会流入活性於泥中的微生物 6.高剂量放射性同位素标记的抗原，被B细胞表面受体识别并结合后，会杀死该B细胞。科学家给小鼠注射大量高剂量的放射性同位素标记的抗原X，结果小鼠不产生相应的抗体，且再注射未标记的抗原X也不发生免疫反应。此时若再给该实验动物注射未标记的抗原Y，动物能产生相应的抗体。上述实验结果能支持的观点是 A.每个B细胞表面仅带有一种抗原受体 B.机体受抗原X刺激产生的抗体不识别抗原Y C.只有标记的抗原才能诱导B细胞合成抗体 D.B细胞表面抗原受体是由相应抗原诱导产生 7．化学与生活密切相关。下列物质的用途错误的是 A．小苏打用于面包发酵 B．氢氧化铝用于中和胃酸 C．肥皂水用于蚊虫叮咬处清洗

光子质量

1、光子没有质量吗为什么光子是有质量的，但不是我们所熟悉的物体的静止质量。光子是有动量的（正是这动量才将彗星的尾巴推离太阳），我们知道动量等于物体的速度乘以物体的质量，而光子的速度是C（光速），所以可以很容易根据公式得出光子是没有静止质量的，一旦它拥有一丁点静止质量，就不能达到光速了。光子的静止质量严格为零，本质上和库仑定律严格的距离平方反比关系等价，如果光子静质量不为零，那么库仑定律也不是严格的平方反比定律。所有有关的经典理论，如麦克斯韦方程组和电磁场的拉格朗日量都依赖于光子静质量严格为零的假设。从爱因斯坦的质能关系和光量子能量公式可粗略得到光子质量的上限：M=HV/C^2 。所以说，光子的确是有质量的，但不是静止质量。 2、光子没有质量，为什么有动量？ ?静止时无质量，运动时有质量 ?运动时候的质量是怎么算的？楼主是不是认为动量是质量与速度的乘积，所以质量为0的东西，动量也应该为0.如果这样理解动量，那也太对不起“动量”这个名词的伟大含义了。不过即使我们坚持要这样理解，那也要弄清楚所谓“静止质量”与“运动质量”的区别。运动时候的质量是按照E=mc^2来计算的，其中E是光子的能量。所谓光子质量为0，是说光子没有静止质量，但并不意味着光子没有运动质量。我们要是愿意把运动质量m和光速c乘起来，还真的可以得到一个不为零的光子的动量p=mc=E/c.这说明了光子是可以有动量的（只要我们用正确的方法来计算）。其实，速度也有两种度量方式：一种是“经典速度”=空间/时间，另一种是“协变速度”=空间/固有时间（原时）。这样计算动量的方法也有两种，一种是：动量=运动质量×经典速度，另一种是：动量=静止质量×协变速度。两种办法的结果是一样的。对于能量为E的光子来说，我们分别有：静止质量=0，运动质量=E/c^2，经典速度=c，协变速度=∞，自己算算动量是多少，不要乘错了。

狭义相对论质量的定义是什么

狭义相对论质量的定义是什么适用于惯性系，从时间、空间等基本概念出发将力学和电磁学统一起来的物理理论。1905年由A.爱因斯坦创建。这个理论在涉及高速运动现象时，同经典物理理论显示出重要的区别。产生到19世纪末，经典物理理论已经相当完善，当时物理学界较为普遍地认为物理理论已大功告成，剩下的不过是提高计算和测量的精度而已。然而某些涉及高速运动的物理现象显示了与经典理论的冲突，而且整个经典物理理论显得很不和谐：①电磁理论按照经典的伽利略变换不满足相对性原理，表明存在绝对静止的参考系，而探测绝对静止参考系的种种努力均告失败。②似乎存在着经典力学无法说明的极限速度。③电子的质量依赖于它的速度。在这种形势下，有见地的物理学家预感到物理学中正孕育着一场深刻的革命。爱因斯坦立足于物理概念要以观察到的事实为依据，而不能以先验的概念强加于客观事实，他考察了一些普遍的物理事实和经典物理学中如运动、时间、空间等基本概念，看出以下两点具有根本的重要性，并把它们作为建立新理论的基本原理：①狭义相对性原理，不仅力学实验，而且电磁学实验也无法确定自身惯性系的运动状态，也就是说，在一切惯性系中的物理定律都具有相同的形式。②光速不变原理，真空中的光速对不同惯性系的观察者来说都是c。承认这两条原理，牛顿的绝对时间、绝对空间观念必须修改，异地同时概念只具有相对意义。在此基础上，爱因斯坦建立了狭义相对论。内容洛伦兹变换根据相对性原理和光速不变原理，可导出两个惯性系之间时空坐标之间的洛伦兹变换。当两个惯性系S和S′相应的笛卡尔坐标轴彼此平行，S′系相对于S系的运动速度v仅在x轴方向上，且当t＝t′＝0时，S′系和S系坐标原点重合，则事件在S系和S′系中时空坐标的洛伦兹变换为 x′＝γ（x－vt），y′＝y，z′＝z，t′＝γ（t－vx／c2）式中γ＝（1－v2／c2）-1/2；c为真空中的光速。洛伦兹变换是狭义相对论中最基本的关系，狭义相对论的许多新的效应和结论都可从洛伦兹变换中直接得出，它表明时间和空间具有不可分割的联系。当速度远小于光速，即v玞时，洛伦兹变换退化为伽利略变换，经典力学是相对论力学的低速近似。同时性的相对性在某个惯性系中看来异地发生的两个事件是同时的，那末在相对于这一惯性系运动的其他惯性系看来就不是同时的，因此在狭义相对论中，同时性概念不再具有绝对的意义，只具有相对的意义。不仅如此，在不同惯性系看来，两异地事件的时间顺序还可能发生颠倒；但是具有因果联系的两事件的时间顺序不会发生颠倒。同时性的相对性是狭义相对论中非常基本的概念，时间和空间的许多新特性都与此有关。长度收缩狭义相对论预言，一根沿其长度方向运动速度为v的杆子的长度l比它静止时的长度l0要短， l＝l0 长度收缩不是物质的动力学过程，而是属于空间的性质。它是由于测量一根运动杆子的长度须同时测量其两端，在不同惯性系中，同时性具有相对性，因而不同惯性系中得出的结果不同，只具有相对的意义。时间延缓狭义相对论预言，运动时钟的时率比时钟静止时的时率要慢。设在S￠系中静止的时钟测得某地先后发生两事件的时间间隔为Δτ，在S系中，这两个

光子气体……

§6.3光子气体热力学得出平衡辐射的能量密度,能量均分定理得到的瑞利——金斯曲线可得所得内能的频率分布在低频范围与实验符合,在高频(紫外)范围内与实验不符.并且利用能量均分定理得到在有限温度下平衡辐射的总能量是发散的.这些与热力学得到的实验结果是不符合. 一.粒子特性将空窖的辐射场看作光子气体.每个光子具有确定的能量,动量,自旋.由德布罗意关系: 由相对论关系,光子质量. 所以即光子的能量动量关系式. 光子是玻色子,达到平衡时遵从玻色分布.但是由于窖壁不断发射和吸收光子,在光子气体中,光子数不是恒定的.在导出Bose分布时,只存在E是常数的条件,而不存在N是常数的条件.因此我们只引进一个拉氏乘子β,这样光子的分布为. 因为,而光子的,意味着光子气体的化学势为零. 光子的自旋量子数为1,自旋在动量方向的投影可取两个可能值,相当于右,左圆偏振,光子的自旋简并度为2. 在体积V的空窖内,在dP动量范围内,光子的量子态数为 (2为自旋简并度) 在体积V的空窖内,在的圆频率范围内,光子的量子态数为

因此，在空窖内,在圆频率范围内的平均光子数为在体积V的空窖内,在圆频率范围内,辐射场的内能为上式给出的辐射场内能按频率的分布与实验结果完全符合.图中画出不同温度下U和ω之间的关系.普朗克公式导出过程中第一次引入能量量子化的概念,这是物理学的一个重大突破,它建立的量子物理学的起点. 讨论低频率和高频率范围的两种极限情况: (1)低频范围:,,普朗克公式可以近似为——瑞利金斯公式. (2)高频范围: 有. 所以普朗克公式近似为——维恩公式可以看出,当时,U(ω,T)随ω的增加而迅速地趋于零.这个结果指出,在温度为T的热力学平衡状态下，几乎不存在的高

论质量和对物质的量的认识

论质量和对物质的量的认识牛顿把质量定义为物质的量.这个观念至今仍游荡在学者们的头脑中.但是，您知道吗？它已经实实在在地受到现代物理学的冲击。牛顿对“物质的量”的定义牛顿在《自然哲学的数学原理）一书中，对物质的量下了这样的定义：物质的量是用它的密度和体积一起来量度的.所以空气的密度加倍，体积加倍，它的量就增加到四倍；体积加到三倍，它的量就增加到六倍.因压紧或液化而凝聚起来的雪、微尘或粉末，以及由任何原因而无论怎样不同地凝聚起来的所有物体，也都可作同样的理解。……我在以后不论何处称之为‘物体’或‘质量’的，就是指这个量而言……。”① 牛顿还曾写道：“抵抗……正比于物质的量.即正比于经受抵抗的粒子的数目.② 从这两段叙述中可以知道：第一，牛顿用密度和体积的乘积来定义物质的量，即质量；第二，牛顿把“物质的量、“质量”和“物质”这几个名词当作同义词来使用；第三，质量被看作是物质的结构上的量，而且同惯性质量成正比。牛顿的质量概念至今仍久久地留在学者们的心中.1980年出版的《哲学名词解释》指出：“质量守恒定律，也叫做物质不灭定律。”“质量守恒定律是说，各种物质在一切化学变化中，物质的量是守恒的，不灭的.” ③1987年出版的初级中学《物理）和一些教学参考书也明确地写着：“物体所含物质的多少叫做质量。”④ 牛顿对质量的这个天才定义，得到了现代发现的原子、原子核结构的证明.让我们看一看下表中气体、液体、固体的物质，取其质量为1克，意外地发现，它们的中子数与质子数之和几乎都是相等的。表一：气体（0℃和标准大气压下）

表二：液体（常温下）表三、固体（常泪下）表中提供的数宇说明，1克物质的中子数和质子数之和约为6.02×1023”（±0.01×1023）个。在这个意义上，质量是物质的量这个定义是无可非议的.物质确实存在着结构上的量的问题.牛顿把“物质的量”，“质量”和“物质”作为同义词来使用，也是自然合理的了。

核反应中的质量守恒与质量亏损

核反应中的“质量守恒”与“质量亏损” 核反应、核反应方程以及核能的计算是在高中物理第二十二章《原子核》中的主要内容。在讲该部分时教师都会向学生介绍核反应须遵循四大“守恒”，即电荷数守恒、质量守恒、动量守恒、能量守恒。而在计算核能时是利用反应前后亏损的质量△m和爱因斯坦的质能方程E=mC来计算核反应过程中释放的核能厶￡=△ mC。一方面说核反应过程中质量守恒，另一方面又说核反应过程质量亏损，二者岂不矛盾？其实不然，原因是二者所指“质量”不同。一、核反应过程中质量守恒，其“质量”是指总质量，即静质量和动质量之和。爱因斯坦在狭义相对论中提出质能方程E=mc，并指出物质的质量与其运动有关。若物体静止时的质量为m (静质量)，则该物体所蕴含的静止能量为mC,即是说能量mS包含除动能之外的其它能量(如内能、势能等)之和。爱因斯坦的质能方程不仅对单一粒子适用，对多个粒子组成的物体甚至宏观物体也适用。下面利用爱因斯坦质能方程和能量守恒定律来看核反应过程中的质量守恒。设原子核A和粒子B发生核反应，生成C、D,各粒子的静止质量和动能分别为m和E ki (i=1、2、3、 4)A+B T C+D 静质量m 1 m2 m3 m4 动能E k1 E k2 E k3 E K4 22 根据爱因斯坦的质能方程各粒子所蕴含的除动能之外的能量为me：那么各粒子总能量E i= me2 + E ki 能的转化和守恒定律是自然界最基本规律之一,当然适用于原子核反应。由能量守恒,反应前总能量等于反应后总能量。即 2 2 2 2 (m i e +E ki) +(m2C+E k2)=(m3 e +氐)+( m 4 e +也) 将上式两边除e2： (m 1+ ) + ( m+ ) = ( ms+ ) + (m4+ ) (探) 由上式于是引出m1m+ , m1是总质量，包括两部分m和，其中是因运动才具有，故称为动质量，那么总质量=静质量+动质量，(探)式可写成： 1111 m1 +m2 =m3 +m4 上式可见核反应前后质量不变是指各粒子的总质量守恒,即各粒子的静质量和动质量之和不变,它是由自然界普遍规律能量守恒定律推出。二、原子核反应中的质量亏损是指静质量的增减在相对论中,物体运动时质量不等于静止时质量,但一般情况下速度较小,往往从静质量角度来处理问题,通常所说的质量也指静质量。因核反应过程中存在能的转化,核反应前后粒子所蕴含的静止能量m€可能会发生变化，从而静质量在反应前后会增减。若核反应是吸收能量，核反应前后静质量会增加；若核反应放出能量,则静质量会减少,减少的质量就是核反应中亏损的质量厶m那么核反应放出的核能厶 E=A me。重核裂变与轻核聚变都属于放能核反应，反应前后粒子的静质量要减少，也即是说质量要亏损。若从能量守恒角度看，这亏损的质量△ m对应的静能△ mS 转化为粒子动能或者丫光子的能量。原子核反应中的质量守恒与计算核能时所谈的质量亏损并不矛盾, 下面以两个氘核聚变为例说明。两个氘核聚变，生成：He和一个中子：n,放出3.26 Mev能量，这个能量以丫光子的形式辐射出