對于人類而言，光首先是照亮世界的奇妙現(xiàn)象，它讓萬物顯現(xiàn)于我們眼中。失去了光，我們會怎樣？自人類睜開雙眼、觀察世間以來，太陽便被尊為光明之神、生命與安全之源。而后理性質(zhì)疑的出現(xiàn)，讓我們開始思考光這一現(xiàn)象的本質(zhì)。那么，光是什么？

光是由物質(zhì)產(chǎn)生的一種能量形式。為了了解它是如何產(chǎn)生的，我們必須先研究物質(zhì)的組成成分，即原子。

原子有點像一個蜂巢，周圍有大群的蜜蜂：蜂巢對應(yīng)原子核，而大群的蜜蜂代表原子核周圍的電子云。

然而，原子核和電子擁有一個特殊的屬性：它們都帶電。更重要的是，它們攜帶的電荷是相反的。我們將原子核攜帶的電荷稱為“正”電荷，而電子攜帶相反電荷，即“負(fù)”電荷。在原子粒子的世界里，對立面相吸；因此，原子核和電子在原子內(nèi)是相互吸引、相互束縛的。

此外，蜜蜂和電子之間還有一個重要的差別在于：蜜蜂可以在蜂巢周圍各處自由飛舞，但電子不行；盡管原子核與電子之間存在相互作用力，但電子們只能在特定距離的“軌道”（科學(xué)家們稱之為“軌道”）上飛行。

雖然電子并不能隨心所欲地選擇它們在原子核周圍的位置，但它們可以通過改變所在軌道來調(diào)節(jié)自身與原子核之間的距離。要做到這一點，電子需要改變自身的能量，使之與將要前去的軌道能量相符。

舉個例子，如果電子要從一個遠(yuǎn)離原子核的軌道前往一個更加靠近原子核的軌道，它們需要釋放部分能量。被釋放的能量具有帶電成分，而且如所有帶負(fù)電的物質(zhì)一樣，這部分能量還具有磁性。電子正是以被稱為光子的小 "能量包 "形式，擺脫其多余的能量。

光子是一種能量粒子，沒有質(zhì)量，移動速度極快。奇怪的是，移動中的光子與物質(zhì)相互作用的形式與波一樣，也就是類似水面上的波。又因為這種波既帶電又具有磁性成分，所以我們稱之為“電磁波”。

由是可知，光子與電磁波在某種意義上是同義詞。在日常用語中，它們擁有一個共同的名字：光。但事實上，一個光子其實是一個“光粒子”，而電磁波則是“光波”。

光最廣為人知的定義，是一種能夠產(chǎn)生視覺感覺的物理現(xiàn)象。物理學(xué)研究證明，光是電磁波，其在真空中波長約為550納米，上下浮動三分之一左右。通過環(huán)境適應(yīng)效應(yīng)，這些不精確的限制范圍隨物種變化，并對應(yīng)地球表面太陽輻射照度最高的電磁波譜區(qū)域。

研究光的學(xué)科被稱為光學(xué)。由于光的傳播規(guī)律與其他電磁輻射的傳播規(guī)律大體相同，更何況它們的波長接近可見光譜，因此光學(xué)的研究范圍常常會延伸包含紅外線和紫外線范圍內(nèi)的其他電磁波。正因如此，我們談?wù)摵诠?、紫外線和紅外線時，有時會使用可見光一詞避免造成歧義。光，包括那些看不見的輻射，將太陽的大部分能量帶到地球表面，并通過植物的葉綠素光合作用再生氧氣，來維持自然環(huán)境的平衡。

對于人類來說，光不僅對視覺至關(guān)重要，而且也是幸福和社會生活的重要組成部分。照明是即是藝術(shù)也是工業(yè)，要遵守法律標(biāo)準(zhǔn)；生理光學(xué)更加關(guān)注人類對光的感知；測光學(xué)將電磁輻射的物理測量與人類的視覺聯(lián)系起來；比色學(xué)則與顏色的感知有關(guān)。

光具有非常強烈的象征意義：它使我們接觸物體之前就能感知到物體，而且在所有人類文明之中，它都被認(rèn)為與知識息息相關(guān)。

BY: astro-canada

FY:?蕭

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