一束光线的命运关闭手电筒光源后光线会消失还是继续传播

美国女诗人曾经写过这样一句诗“我本可以忍受黑暗，如果我未曾见过光”，也有不少版本将光翻译成太阳、或者光明，不论是哪一种，都说明光亮对于人类的意义。我们常说人类与动物的区分开始于我们使用火，因为使用火不仅使得我们获得了热，同时也获得了光。

现在城市的灯光异常的明亮，所以晚归的人们鲜能用到手电筒。不过在过去路灯尚未普及时，晚归的人往往要借助手电筒来照明，当然在古代时用的就是灯笼了。总而言之，都可以发光。那么光到底是什么呢？

如果现在随便提问一个人，问他光是什么，他可能会说是眼睛可以看见的东西。我们大部分人对于光的认知都是笼统的，擅长研究各种现象的物理学界却不这么认为，既然光是一种存在，那么就一定要把它搞明白。

因此，他们指出光从本质上来说是一种处于特定频段的光子流。我们感受到的光源实际上是因为其中的电子获得了额外的能量，获得的能量其实就是光子。那么如果能量不足呢？当能量不足时，电子就会自发地进行加速运动，释放出能量。

光在不同的学科类属当中，表现出了不同的特征。比如在几何光学当中，就会说光是以直线传播的，毕竟太阳光和红外线光笔都可以轻松地证明这一点。而在波动光学当中，光则在以“波”的形式传播，不同的光波颜色也会不同。

至于量子光学，则直接把光的能量进行量子化，前文中我们提到的光子其实就是量子化后的“光”，这种基本微粒可以使得胶片的感光乳化剂发生变化。此外他们还认为，光子还能在基本粒子的碰撞当中产生。

在维基百科当中搜索“光”，会发现它是这样给光下定义的“光是可以被人感知的电磁辐射”。但是实际上这应该单指可见光，并且物理学家和普通人看“光”的角度也不同。这就会导致解答出现差异，不得不说，到目前人类对“光”仍然没有给出一个可以概括所有特征的定义。光的含义，在不同学科中都会给出不一样的定义。

波兰克拉科夫核物理研究所副研究员理查德·鲁伊斯是一位用大型强子对撞机寻找新物理的理论学家，他说道：

“光子无处不在。在粒子物理学中处处有它的身影，以至于你几乎忽略了它们的存在。”

手电筒之所以会发光，是因为电流加热了灯泡当中的灯丝。而这种热度可以使电子运动的轨道升高。简单来说，这时的电子已经有足够的能量，能够形成光源。不过我们的肉眼明显是无法观察到这些电子运动的状态的，所以不少小孩子最初单纯地认为手电筒发光只是因为有电池。殊不知，如果灯泡和电池无法构成通路，手电也是无法发光的。

那么当我们关闭手电筒的光源时，光线到底是消失了还是在继续传播？一束光线的命运究竟是怎样的？

人类打开手电筒是为了让它发光，好为自己照亮面前黑暗的道路。所以，在关闭手电筒之后最直观的感受就是“光消失了”，为什么呢？因为我们的目光所及又变成了一片黑暗，但是在前文当中提到了光的本质，它实际上是粒子或者说是一种“波”。

显然不论是这二者当中的哪一个，我们的肉眼都看不到。所以，正确的说法应该是：手电筒关闭了，我们能看见的可见光消失了，但是光线实际上依旧在传播运动。那么光线又是怎样的命运呢？从理论上来说，有三种。

首先，根据光运动的特点来看，只要没有物质的阻挡，它就可以一直运动，直到抵达宇宙的边界。不过，这种说法只存在于理论当中，我们手电筒照出的那个光束在运动当中肯定会遭到不少大质量物质的阻隔，因此，它可能“跑”不了多远。

其次，就是遇见大质量物质。一旦偶遇之后，它可能就无法保持现在的形态了，这时光粒子会被分解成为更小的粒子。然后这些粒子在空间当中游荡，再偶遇其它粒子后，经过外界的作用下，重新组成新的形态。不过，这时的它已经算不上是原来的那束光线了，可以说是彻底的改头换面了。

最后一种结局则是它在运动了很长的一段距离之后，不幸偶遇了某个“黑洞”，然后就被吸入了。至于当光线进入黑洞之后会变成什么样，就无从得知了，毕竟我们现在对黑洞内部的状态了解还是太少。

可见，光线在手电筒关闭的时候依旧是存在的，并没有消失。可能在一段时间的运动之后会被分解，形成新的粒子，不过不论是哪一种命运对于“光”本身而言都无所谓。

光源的种类和效应

前文当中我们探讨了手电筒关闭后光线的情况，肯定有不少人说，手电筒作为光源实在是太弱了。如果用其它的东西作为光源，光说不定可以跑得更远一些。那么还有哪些光源呢？

光源可以分为以下三类。第一类是通过热效应产生的光，手电筒发光正是因为电流使得灯丝发热，当然太阳光也属于这一类。并且我们前文当中说光本质上是一种能量，大家可能很难理解。如果以太阳光作为例子就很容易解释了。

太阳光正是因为在以电磁波的形式释放着能量，才使得我们周围的温度上升。如果说，光没有释放能量，那么即使有太阳光的照射，地球估计也还是一颗冰冻星球。

第二种指的是原子跃迁发光，这一类别听起来很深奥，但实际上就是荧光灯当中的荧光物质被电磁波释放的能量激发从而使其发光而已。我们城市当中五颜六色的霓虹灯大多都属于这一发光类型。值得一提的是，依靠着原子跃迁方式发出的光，会有自己特殊的谱线。

第三种则是物质内部粒子加速运动时产生的光，比如核反应堆就会发出微弱的蓝光，这正是其中带电粒子在运动的表现。但是这种光和我们生活当中常见的光就不同了，它具有辐射性质。

充分了解了光源的类型之后，接下来为大家介绍光的几种神奇效应。首先就是光电效应，以紫外线为例，当它照射到某个金属体的表面时，金属内部的一些自由电子就会跑到表面来、因此紫外线的光电效应实际上是将光能转变成了电能。而且自然界当中不仅金属有光电效应，人类和动植物都有，只不过鲜少会被注意到。

除了光电效应以外，光还有化学效应和声光效应。化学效应指的是，光的能量能够使一些物质化和分解，紫光灯消毒可能正是出于这一效应。至于声光效应，则是指超声波在传递过程中因为光的折射发生变化，这类现象也叫声光效应。

光的传播问题，主要是以几何光学为基础进行探讨。毕竟如果上升到量子，光子的运动就很难确定了。因此光在介质中传播时是遵循费马原理的，这一原理指出它不仅会沿着直线传播其传播路径还是需时最少的路径，所以这一原理也叫作最短时间原理。

再者，光是独立传播的。大家肯定都见过大型演出当中，那些交错的光线，根据灯光师的安排，不同颜色的光束可能会做着不一样的运动组合。有时，它们会交叉在一起，但是分开时也未拖泥带水。这就是基于光独立传播的规律，理论上来说两束光即使相遇，也不会干扰对方，那个交错只是我们肉眼看到的而已。

最后就是有关光的散射、反射和吸收了。可以说，光的散射能够使我们的肉眼看到不少美丽的风景。因为光在传播中遭遇障碍物阻拦时，就会发出不一样的光。我们早上看到的日出颜色和晚上看到的日落颜色不同，就是由于光的散射原理。

至于反射就不用多说了，如果我们的地球没有大气层的存在，所有的太阳光都能直接照射到地面的话，地球的面貌可能就会发生翻天覆地的变化了。此外，南北两极的冰川对于太阳光的反射能力也很强。

光和声音最大的区别，就是它在真空当中也可以传播，这样在宇宙当中来去自如的特性真是让人羡慕。这也是为什么，我们在讨论光线命运时，可以给它设计一个不碰见任何阻碍直达宇宙尽头的结局。如果是声音的话，即使“十分响亮”，也没有遨游宇宙的可能。

天文学家通过特制的望远镜，可以看到宇宙当中那些被人眼无法识别到的光线。换句话说，我们在不少杂志期刊当中看到的那些美丽“星云”，如果真的让我们走到它们身边观赏，会发现它们并没有这么多颜色，甚至是黑乎乎的一片。说到底，还是我们人眼能够识别到的光太过有限。

不过，天文学家不理解，为什么一些恒星发出的光线抵达地球时会出现变色的情况。为了解开这一谜题，他们专门关注了一个以862nm的近红外波长为中心的星际弥散带，以此为基础分析地球附近50万个恒星发出的光束。这项研究至今仍在进行，不过已经有相关结论指出是尘埃云导致的。

人类对于宇宙总是有着各种迷思，最大的莫过于想知道宇宙从何而来。根据宇宙大爆炸的说法，当时的爆炸一定发出了耀眼的光芒。不过这个光显然也不在人类肉眼可见光的范畴内，我们只能通过特殊的方式看到这场“大爆炸的余晖”。

光不仅可以在真空当中传播，其速度也是现在已知的最大速度。但是即使光的速度如此之快，跨越广袤宇宙时，也需要经历漫长的时间。所以，我们现在通过各种仪器设备看到的某一束来自遥远星球的光，可能在很早的时候就发出了，不过由于跨度实在太大，导致我们看到它时已经过去了很久。

因此，天文学家认为今天看到的光可能是多年以前的光，换句话说，假如我们依靠这束光去反向追踪那个星球，追踪到时它可能早就消失了。

一束光线的命运！当关闭手电筒光源后，光线消失还是继续传播？

小时候我们跟伙伴经常会玩这样一个 游戏 ，就是把手电筒对着漆黑的夜空，想看这些光到底能够照到多远的地方，但是因为眼睛能够看到的距离有限，所以这些光的去向也就消失在半路上，不能被我们捕捉到了，这也给我们造成了一种印象，好像光其实并不能走很远。

但事实并非如此，每一束从地球上射出去的光，都会继续在时空中运动，甚至可能就是很久以后我们的后人在夜空中看到的某一点亮光，那么这个过程到底是什么样的呢？

在电力发电实现之前，地球上的光线主要都来自太阳，人类创造的光线则基本上来自火源，那个时候的人对于光这种存在的认识要么没有，要么停留在非常理念的层面，几乎没有人从科学研究的角度把它作为一种物质来理解和 探索 。

一是 太阳光和火光实在是太普遍了 ，它广泛地存在于我们的生活当中，而越是这样，人们就越会忽视它的存在。

但是也有一些极具科学精神的人开始用一些特殊的手段来分析光所具有的性质，学过中学物理的我们都知道光最基本的一个特征，那就是 沿直线传播。

现代物理实验要想证明这一点非常简单，而有记载的第一个实验其实可以追溯到两千多年前的战国时代，而操作者就是我们非常熟悉的哲学家 墨子 ，他也是已知最早发明 小孔成像 这个实验方法的科学家。

实验形式非常简单，就是把一块带有小孔的不透明挡板放在实验物体和墙面之间，同时在这个物体后面设置一个光源，让它的影子可以出现在挡板和墙面上。但是因为挡板受到了光线的照射，而且材质不透明，所以物体的影子只能从小孔的部分到达墙面。

实验的结果我们都知道 ，最终墙面上出现的是一个完整的但是刚好倒过来的物体的成像 ，这个时候如果你缓慢地向前或者向后移动这块挡板，就会看到影像的大小也会随之改变，正是从这个实验中，我们得到了光沿直线传播的结论。

但是这只是关于光的性质中非常基础的一个，而且从物质组成的角度上，人们还是无法解释光到底是什么，直到近现代物理科学发展起来，光的本质才慢慢得到了更多的研究和揭示。

尽管光在人类看来是看得见摸不着的、没有实体的存在，但是它其实和大多数的物体一样，都是 粒子 组合的结果。比如手电筒里面射出来的光，其实就是一堆电子在某种能量的催动下在同一时间开始运动的结果，在人的肉眼里呈现出来，就是一束束圆柱形状的光线了。

那么这些光在进入空间中之后，到底是像我们看到的那样在半路就消失了，还是能够传播到更远的地方，这个过程又是什么样的呢？

我们上面已经提到，手电筒里面射出来的光其实就是 大量电子聚集称的光子流 ，当我们打开开关的瞬间，电池里的能量就会以特定的频率释放出来，我们是实实在在地在操作一种物质的运动。

就好像一个装满了萤火虫的装置，只要我们把装置的出口打开，这些发光的萤火虫就会一涌而出，出现在我们的视野当中，只不过手电筒是以光束的形态表现出来。

所以说， 即便我们把手电筒关上了，这些光子流并不会因此消失 ，它们是获得自由的萤火虫，会继续在空间中进行自己的运动。

我们之所以看不见，是因为人类的肉眼能够捕捉的范围有限 ，如果你有一台专业的观测设备，就会看到这些光束像流星一样还在天空中前进着。

这个前进的过程会遵循这样几个不变的特征，首先，光始终都会沿着直线传播，这是光学研究已经确定的事实，无论是自然光还是人造光，它们的真实轨迹一直都是直线。

比如太阳光，虽然看上去它很柔和，看不出什么纹路，但是只要认真观察我们周围的各种现象，就会发现它其实也一样，最简单的例子就是 阳光下的阴影 ，正因为它是直线，我们才能看到等比例缩放的影子，否则应该是像哈哈镜一样，十分不规则才对。

其次， 光的传播形式是波 ，这里的波并不是指它的路径，否则就跟直线矛盾了，所谓的波其实说的是 光的表现形式 。

在一个完整的光束当中，所有的电子都处在不断的运动当中，而这个运动就像我们人呼吸一样，是有一个 均匀的频率 的，如果这些电子的运动频率高，那么一般来说波长就越短，从而表现出不一样的颜色，像我们很熟悉的七色光就是因为波长的差异造成的。

一束光线从我们的手电筒离开之后，会在空间中继续存在，理论上讲，从地球上射出一道光，也许会在数万年后出现在另外一个星球上空，即便不再是最初的样子，也只是将能量转变为其它形式而已。

所以说，光在我们的眼睛当中消失并不意味着光本身也消失了，一束光的命运是由它自身决定的，射出那道光的孩子就像一个无心的播种人，至于这颗种子最后会如何生长，或者随风去到哪里，已经不是我们能够左右的了。

关掉手电筒后，手电筒的光线是直接消失还是继续传播？

自古以来，人们对光明的崇拜和向往就从未停止，尤其在人类没有学会使用火之前，有光存在的地方就意味着神秘的力量。随着人类的进化和技术的不断发展，我们对光的认识也越来越深入。

电灯的出现为人们带来光明，这个比蜡烛发光效率更高的照明工具，彻底改变了人类历史的进程，如今我们使用的手机上也有照明功能。于是人们不禁思考，当我们关上手电筒时，光线都去了哪儿呢？

在关闭手电筒后，身边的一切都恢复了黑暗，而光线是以直线传播的形式存在，它们消失以后的去处也十分值得关注。

早在几千年前，我国古代科学家墨子就研制出了小孔成像的装置，光线以直线传播的特点也因此奠定了理论基础。随后的几千年里，也有不少科学家对光线进行了深入的研究，光的反射和散射也填补了相关理论空白。

手电筒发出的光束并不像阳光一样拥有较大的照射面积，一旦手电筒关闭，我们就会有明显的察觉。这是因为光线在这个过程中失去了来源，而光线本身的传播速度极快，所以人们往往会认为它们消失了。

根据相对论中的相关理论，微观世界里的原子扮演着重要的角色，而原子外的电子往往会发生跃迁现象，低能级的电子跃迁为高能级电子需要耗费大量的能量，而高能级电子到低能级电子的转化则会产生能量，由此就产生了光。

或许在很多人眼里，这看起来十分复杂，但正是在跃迁现象的作用下，光线才会在关闭光源后消失，一部分的光线会被空气吸收，这是因为光束内的光粒子在不断运动，另一部分则会继续传播，直到遇到障碍物为止。

宇宙就是如此神奇，包括光在内的很多事物都蕴含着深刻的奥秘，只有不断探索，我们才能有更多的收获。