光子

康师兄

<p class="ql-block"><span style="font-size:18px;">1. 光子特点</span></p><p class="ql-block">2. 光量子假说</p><p class="ql-block">3. 康普顿散射</p><p class="ql-block">4. 光量子动量</p><p class="ql-block">5. 波粒二象性</p><p class="ql-block">6. 光量子的产生</p><p class="ql-block">7. 光纤通信</p><p class="ql-block">8. 量子通信</p><p class="ql-block">9. 量子计算</p><p class="ql-block">——————</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><b>1. 光子特点</b></p><p class="ql-block">光子是一种玻色子,无质量,无电荷,是电磁力的载体,具有传递电磁场的作用。光子在真空中速度为299,792千米/秒。光子主要应用于激光技术、光纤通信、量子计算等领域。</p> <p class="ql-block"><b>2. 光量子假说</b></p><p class="ql-block">1905年,爱因斯坦利用普朗克能量子假说成功解释了光电效应,证明了光的粒子性,由此爱因斯坦获得1921年诺贝尔物理学奖。</p> <p class="ql-block"><b>3. 康普顿散射</b></p><p class="ql-block">康普顿通过X射线散射实验进一步证实了光的粒子性。X射线经物质散射后,波长发生了变化,这与经典电磁理论不符,但可以用光量子假说解释。由此,光量子假说得到了广泛认可。</p> <p class="ql-block"><b>4. 光量子动量</b></p><p class="ql-block">光量子的能量和动量仅与光量子的频率有关。光量子的能量 E=hv,其中h为普朗克常数,v为光量子的频率。光量子的动量 p=hv/c=h/λ,其中c为光速。</p> <p class="ql-block"><b>5. 波粒二象性</b></p><p class="ql-block">1924年, 德布罗意提出“物质波”假说,认为和光一样,一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说,电子也会具有干涉和衍射等波动现象,这被后来的电子衍射试验所证实。</p> <p class="ql-block"><b>6. 光量子的产生</b></p><p class="ql-block">光量子能够在很多自然过程中产生,当分子、原子或原子核从高能级向低能级跃迁时,电荷被加速的过程中会辐射光量子。此外,粒子和反粒子湮灭时也会产生光量子。</p> <p class="ql-block"><b>7. 光纤通信</b></p><p class="ql-block">光纤通信已经成为当今最主要的有线通信方式。发送时将信息调制在光载波上,通过光导纤维传送到远处的接收端,由接收机解调出原来的信息。</p> <p class="ql-block"><b>8. 量子通信</b></p><p class="ql-block"><span style="font-size:18px;">量子通信主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种。</span>根据量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理为通信提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证。</p> <p class="ql-block"><b>9. 量子计算</b></p><p class="ql-block">基于量子叠加原理,量子比特的不同状态可被同时存储和处理。量子计算能解决某些经典计算机难以处理的复杂问题,有望在密码破译、材料设计以及人工智能等方面得到广泛应用。</p>