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实验室科学期刊投稿（实验科学与技术投稿）(3)
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摘要：光子还具有一些不表现出的特性，仅仅是因为它们具有光子的性质。 以下列表表示光子不具有的属性：电荷轻子数重子数风味量子数磁矩（尽管光子可能
光子还具有一些不表现出的特性，仅仅是因为它们具有光子的性质。
以下列表表示光子不具有的属性：电荷轻子数重子数风味量子数磁矩（尽管光子可能通过成对效应间接产生磁矩）质量如我们所见，质量只是基本对象可能具有或可能不具有的许多属性之一。因此，质量的存在不会给物体带来任何程度的物理现实，即使质量是我们日常生活中最熟悉的属性。此外，没有质量不会使物体变得更加“纯净”。我们在日常生活中对质量非常熟悉，以至于我们可能会说“没有质量的物体确实不存在”。但是这个说法是错误的。
更准确的说法是：“没有物理可观察特性的对象实际上并不存在。”由于除了质量以外，还有许多基本属性，因此我们可以看到，没有质量，对象就可以存在。再次，质量的缺乏并不能自动暗示物体是纯能量，因为还涉及许多其他属性。请注意，质量实际上只是能量的另一种形式。基本物体的总能量是其质量能加上其动能（请注意，势能由物体系统而不是单个物体持有）。
有趣的是，如果我们将许多光子组合成一束光束，则可以按照光子的模式对诸如图像之类的信息进行编码。上面列出的每个光子属性都可以用来承载信息。例如，人眼、传统相机和传统太空望远镜从一组光子中提取光子位置和频率（颜色）信息，以形成图像。
无线电天线会沿着它们产生的无线电波的长度改变频率（FM）或光子计数（AM），以对信息进行编码。诸如在某些太空望远镜中使用的干涉仪可测量光束中光子的相位特性，以提取有关产生光束的光源的信息。光场相机从一组光子中提取光子位置、频率和波矢方向性，以捕获三维照片。如果光仅仅是“纯能量”，那么人眼、照相机、无线电天线和太空望远镜将无法工作。
那么光为什么这么快呢？这是一个有趣的问题。光是一种复杂的现象，据我所知，我们不知道为什么光如此之快地传播根本原因。但是，在上面文章中我们了解什么是光一些属性。知道光与电和磁密切相关，因此让我们先谈一谈电磁场，这有助于理解光为什么会这么快。
我们已经很熟悉磁场的影响：磁场是使磁铁粘在冰箱上的原因，而地球的磁场使指南针指向北方。电场略有不同：打开手电筒时，电池中的电场使电流流过电线和灯泡，从而点亮灯泡。电场也是使相反电荷相互吸引和同电荷彼此排斥的原因。
当我们仔细研究电场和磁场的行为时，我们会发现电场和磁场的波有可能在真空空间中传播。 “波”是什么意思？我们小时候可能尝试过握住绳索或绳子的一端，而其他人则握住另一端，上下摆动时，我们会看到波浪从绳索的一端向下传播到另一端。（我们是否注意到一个问题：波沿着绳索传播的速度有多快？取决于我们来回摆动的速度有多快。）
当我们说“电和磁波”时，类似于绳索中的波。我们可以在某一点改变电场或磁场，类似于扭动绳子的末端，并且扰动会远离我们。（改变一个点处的磁场的一种方法是将磁铁固定在那里，然后来回摆动。）但与绳索中的波不同，这些波实际上向四面八方远离我们。物理学家经过多年的研究发现，光由电场和磁场波组成。
爱因斯坦相对论认为，在真空中光速是恒定的，299792.458千米/秒，这是我们宇宙的最快速度。事实证明，在真空中，例如在太空中，光始终以相同的速度传播，跟磁场来回摆动的速度无关紧要。在空气中，光波的传播速度要比在真空中慢得多，在玻璃中，波的传播速度只能是在真空中的三分之二。
我们可能想知道为什么我们看不到光的波动。在上面的介绍中，我们知道c =fλ，构成我们可见光的领域以非常快的速度摆动（f）——每秒大约有500,000,000,000,000次。我们的眼睛无法分辨出磁场实际上是在摆动，眼睛只能看到稳定的光量。当磁场每秒摆动约5亿亿次时，我们的眼睛会看到红光。如果我们的眼睛注视着那些摆动快两倍的速度，光就会变成蓝色。可见光电场和磁场的摇摆并不是唯一的现象。我们从广播电台听到音乐的原因是，我们的广播电台可以检测到空中传播的电场和磁场，而这些电场和磁场每秒仅摆动约100,000,000次。例如，如果我们调谐到93.1 FM，则我们天线正在每秒拾起93,100,000次摆动的场。对于101.9 FM，该字段每秒摆动101,900,000次。
这远不及可见光中的摆动快。但是无线电波和可见光非常相似——它们都是电场和磁场波，它们以不同的速率摆动。可见光、紫外光、红外辐射、无线电波、X射线、伽马射线、微波和雷达波，都是由以不同速率摆动的电场和磁场组成的，它们都以光速传播。
文章来源：《实验室科学》 网址: http://www.syskxzz.cn/zonghexinwen/2022/1213/1221.html