生活中的光

光是什么？

从17世纪开始，人们开始对光的本质进行探索。当时有两种不同的看法：以牛顿为代表的一些人认为光是沿直线飞行的微小粒子，许多个微小粒子就可以形成一束光；以惠更斯为代表的一些人则认为光是一种波，正如水波一样，只是承载波动的物质不是水，是一种特殊的弹性物质。之后的科学家们一直尝试更好地理解光是什么东西，19世纪60年代，麦克斯韦基于前人的理论基础，提出一种观点：光是一种电磁波，随后赫兹在实验上证明光速等于电磁波的传播速度，这一结论才获得了普遍的认可。

那么问题又来了，光是一种电磁波，而电磁波又是什么东西呢？

我们可以借助生活中常见的水波来理解电磁波。小朋友们在坐船的时候，当有风浪时，我们会随着船身一上一下而起伏，这种不停地起伏就是一种波动。

光为什么会有不同的颜色？

其实很简单！我们已经说过光是一种电磁波，而电磁波的振荡有快有慢，振荡得快，它的频率就高；振荡得慢，它的频率就低。不同颜色光的本质区别，其实就在于电磁场振荡频率不同。我们知道红绿蓝是三原色，其他的颜色都可以通过这三个原色混合而得到。而这三个原色中蓝色光的电磁场振荡最快，频率最高，红色最慢，频率最低，绿色介于红蓝之间。

人眼是怎么看到不同颜色的呢？

春天万物复苏，来到公园可以看到各种各样的景致，有嫩绿的树叶、青青的小草，还有呢？一个简单的回答可以是：这些花花草草可以将不同颜色的光反射到我们的眼睛里。有五彩的花朵。也许你们会问，为什么这些花花草草能够在我们眼里呈现不同的颜色？好奇的你们也许不会就此而满意，更多的疑问也许纷至沓来。

我们上面说到，不同颜色光之间的差别，其实本质上就在于它们的电磁场的振荡频率不同。那么我们人眼怎么就能够识别这些不同振荡频率的光呢？原来，我们眼睛的视网膜上，有三种颜色感光细胞。这些细胞呈锥状，锥底大小在10微米左右，每一种细胞只能够吸收一种颜色的光，比如说绿色的感光细胞只对绿色光有响应。元细胞在吸收相应颜色的光后，会产生信号，告诉大脑，这时候我们就知道有绿光进入。

那其他颜色呢？比如说黄色？我们知道黄色的光可以由绿色光和红色光混合而得到，当绿色和红色的感光细胞同时接收到光子，就会给大脑发送信号，告诉大脑眼睛接收到黄光了。至于那些非可见光，因为我们没有相应的感光细胞去响应，所以我们的大脑无法接收到相应的信号，因此无法通过眼睛感受到这些光。

光从哪里来？太阳为什么可以发出耀眼的光芒？

光从哪里来的呢？当然是光源啦，对于我们地球人来说，太阳就是最强大的光源。如果没有太阳，我们不仅无法在白天看清身边的物体，地球还会快速降温，导致我们人类无法继续在地球上生存。著名的科幻电影《流浪地球》讲的就是在太阳快要毁灭时，我们人类寻找新恒星的过程。

要知道太阳和地球的距离大约有1.5亿千米，距离这么远，我们仍然无法直视太阳，否则眼睛就会受伤，甚至失明！那么太阳为什么会这么耀眼和明亮呢？这里面其实有一个重要的问题：太阳发光的能量是从哪里来的？

关于太阳能量的来源，人们早期有各种假设，比如说有人认为太阳是一个燃烧的火球，里面有燃料在持续地燃烧。但是如果假设太阳里面堆满了优质的煤炭，在氧气供给充足的情况下，它也只能燃烧2500年。要知道太阳早在45.7亿年前就已经形成了，所以太阳发光的能量不是来自燃烧，况且太阳根本没有那么多氧气可供燃烧。后来人们慢慢了解到太阳的能量来自氢原子核聚变，这是一个可以放出巨大能量的核反应，氢弹就是基于核聚变而制造的。只是太阳上发生的核聚变要比氢弹缓和很多。所以太阳才没有像氢弹一样突然爆掉，而是持续地向地球发出稳定的光芒。

如果你看过铁匠打铁也许会对这个问题有更好的理解，铁在室温下是不发光的，但是如果放在炉子里烧，会被烧得通红，就会发出光了，而且随着温度的升高，它的颜色会从红色变成黄白色。

未来，人类肯定能够利用好光，去做更多有趣和有意义的事情，让我们一起去探索吧！