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TUhjnbcbe - 2023/9/22 20:23:00
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光与我们的生活息息相关,太阳的光能给我们地球带来光明和温暖,赋予万物勃勃生机,为人类的生活提供了能源。

目前人类利用光能的主要有把光能转化为电能,风力水力太阳能发电。另一种是把光能转化为化学能.植物通过光合作用把光能储存起来。但这些都是间接把光子储存起来。

要把光子直接储存起来很困难,光子是目前已知宇宙中传播速度最快的,在真空中以光速运动,光子一直处于光速运动停不下来,我们没办法捕获它,而且光子很容易穿过透明物质或者被物质吸收反射,常见的各种物质粒子能装进瓶子里能储存起来,是因为这些物质粒子的数量是不会变的,不会跑掉也不会被瓶子吸收,光子如果用瓶子收集它,一边收集光子一边穿过瓶子或被瓶子和周围的空气吸收,结果收集再久也收集不到一个光子。就算你用光滑镜面做瓶子的内壁光子不会穿过或被吸收,但是一边收集一边就跑出来,结果还是储存不了。

光子瓶

那有什么办法能把光子储存起来不跑掉吗?我们以前读书时学的物理知识讲的光导纤维利用光全反射原理做的容器或许可以,光导纤维全反射的原理是:光在不同物质中的传播速度是不同的,所以光从一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来。利用光的全射原理能让光在光导纤维里不会折射出来,不过光还是会通过光导纤维的另一端口跑掉,那怎么办呢,把另一端口封闭起来吗,可是当入射角大于一定角度时光会折射出去,那么我们只能让光在光导纤维里的入射角永远小于某一角度的封闭的环境里循环运动,这样光子可以源源不断的收集进去,而永远不会跑出来。收集光子的容器如图:

光子储存器

这个光子储存器的原理是让光进入这个容器之后在不超某一角度的入射角全反射状态下无限循环的在环形的圈圈运动从而一直储存在里面。不过这储存器是不是能真的把光子储存起来我还没做过试验,不知道光子进入容器里会不会被玻璃的物质吸收消失了,等我有时间的时候我想做个这样的容器来测试下是不是真的能把光子储存起来。读者朋友们你们当中有没有人做过这种容器试验过呢。

怎样把光子储存起来的难题也是世界各国科学研究者们一直想解决的,在年,哈佛大学的研究人员使光速减慢到每秒17米。他们利用磁场让一小团冷却至玻色—爱因斯坦凝聚态的原子云悬浮在真空腔内,然后让一束光通过原子云,观测到了光速大大降低的现象。前几年德国研究人员更是让光子在一个不透明的晶体里面静止了60秒,不过这些试验光子都没能长时间保存下来。

希望科学发展到一天能让光子停留并储存下来,这样光子的性质:体积,是不是有静止质量,光子的波粒二象性等我们都可以很精确的观测出来。解开了光子的奥秘也许就离解开宇宙的真相就不远了。光子如果能直接储存或许会让我们获得比反物质更强大纯净的能源,推动人类科技更快速的发展。

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