能量三种形式的传递途径:
1,传导:类似于热、电等从固态物质(实体物质)的一部分传导到另一部分或另一种物质的现象;传导需要借助实体接触(通道),实现能量(电子)转移(交换)的现象;人体中神经生物电、肌电、皮肤静电、体液(细胞液中)的离子传导,等等都是。
2,对流:指流体(气体或液体)内部由于温度、浓度和压力不均而造成的相对流动,人体中有液体,各组织间也有相对的空间,气状物质和能量弥漫其中;人体外空间也有相对浓度的微观物质(粒子、分子)分布,所以通过对流实现交融变化也是存在的。
3,辐射:能量以电磁波、粒子的形式向外(实体之外空间)扩散传播,自然界一切物体都具备这种现象,人体也是如此,生物场是存在的,可以解释能量的离体作用(空对空)和相互影响。
前两种可以看成是粒子间的相互碰撞,我们之所以觉得一杯开水汤手,正是因为水分子与手皮肤之间的这种粒子碰撞相对剧烈。
波的存在必定伴随着能量的传递,像能量一样,波是看不见的,我们之所以看见光(颜色)、水波等,是因为波传递的能量作用于物质上,物质在时空中产生了变化而被我们所观测。(生物的感知系统又是一个极为复杂的结构,这里不作深入)。
实验证明,无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线等都是电磁波。它在真空中的传播速度就是光速。v=fλ(v是波速,f是频率,λ是波长)这个简单的公式适用于所有的波。速度不变的情况下:波长越短,频率越高;波长越长,频率越低。
下面这张图是电磁波分类:
(波长分布图)波与能量的关系有一个重要的公式:E=hc/λ(E代表能量,h是普朗克常数,c是光在真空中的速度),可以简化成:E=hf(f是电磁波的频率)。由此可知频率越高,能量越强;频率越低,能量越弱。要注意的是上面的公式描述了单个光量子的能量,而我们通常接受到的波都是具有连续性的。因此波还有一个重要的属性——振幅,振幅的大小表示了相对单位的光量子多少。在可见光里,振幅代表了光强(亮度)。关于波的一些性质,请自行百度。
在光强(振幅/亮度)一定的情况下,波的频率越高,传递的能量越大。所以可见光中的蓝光比红光含有更高的能量。值得注意的是,偏紫(波长更短频率更高)的光在能量传递的过程中更多的表现成电磁能,而偏红(波长更长频率更底)的光在能量传递的过程中更多的表现成热能。
思考:请结合之前的力能平衡关系,想一想为什么能量更高的波被物体吸收后更多的表现成电磁能?甚至有些高能射线能破坏分子或原子结构?
假设:波是能量在传递过程中的一种形态(非质量 或者说 非稳定 形态),即波的本质还是能量。
除了波,能量应该有更多其他的形态,比如常见的电或热。
有没有想过一个问题:地球上所有的单位和对事物的认知,都是来源于我们人类自己的定义。(凭空想象,凭空捏造……开个玩笑)当然科学是非常严谨的,也许一开始是无中生有的假设与定义,但后面往往会有大量的观测和实验去求证。爱因斯坦有一个非常著名的方程:E=mc²(质能方程)。这就好比是说 质量本质上是能量的一种形态(质量 或者说 稳定 形态)。假如把质量换一个定义:能量场,任何形态的能量均会有一定的能量场,能量场强度或可用E/c²表示。能量场之间会产生相互影响。(至于如何影响,以及不同形态的能量相互影响是否有所不同,还有待研究。甚至于是否可以将所有的力解释为能量场之间的相互影响?比如天体引力弯折光波等现象。也许能量还有一种半质量半能量的状态也说不定。)
由此而来,一个细思极恐的问题就是:几乎所有的事物都可以用能量的方式去表示。……
一个更为惊人的猜测:正是由于能量可以表现出多形态,所以一切物质都具有波粒二象性。
从微观的角度看,粒子本身在具有相对高的能量状态时(比如2个氢分子加1个氧分子转变成2个水分子),会设法将多余的能量向外释放,而且此时的粒子本身也相对活跃。此时如果边上正好有其它的非活跃状态粒子,就会拉着其跟自己一起嗨,让它达到跟自己一样的活跃状态。但这样并不足够粒子快速的把能量甩出去,于是电磁波就成了粒子宣泄情绪的另一出口。
也许粒子间的能传递本就只有一种方式,就是波(能量的一种非质量、非稳定形态)。只是在距离足够短的时候,其能量的传递会快速完成,看起来就像粒子间的相互碰撞。
场:指某种空间区域中具有一定性质的物体能对与之不相接触的类似物体施加一种力。
场不是由原子或分子组成的,但场是客观存在的。比如磁场、引力场等。任何场与场之间都存在相互的影响。
磁场有一个比较特殊的性质:同性相吸,异性相斥。正负电荷也有同样的属性。应该来自于磁场形成时物质内部电子的有规律运动。
这种规律有点类似于拔河。
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