趣谈丨关闭手电筒后，光线真的消失了吗？

 

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光一秒钟可以跑三十万公里，可大家有没想过，假如手电筒关闭后，之前射出去的光还在吗？这是个十分有趣的问题。



大家都知道，在均匀介质中，光是直线传播的，而在非均匀介质中，光一般是按曲线传播的。光是沿前后左右上下各个方向传播的（偏振光），光的亮度越亮，越不明显看出，当光亮度较暗时，由发光体到照明参照物的光会扩大，距离越远，扩散的越大。光既有粒子的性质，也有波的性质，因而光有波粒二象性。

然后就是光能量，光是能量的一种传播方式，光源所以发出光，是因为光源中原子的运动有三种方式：热运动，跃迁辐射，受激辐射，前者为生活中最常见的。



当然，电筒的光是散射的，传不多远就看不到了，有几个原因。一是空气会对光发生衍射现象，二是人的祼眼看不了多远。如果在真空中，又借助足够大的观测仪器的话，理论上手电筒的光也会在很远的地方看到，但前提是途中不能被比手电筒更强的光线干扰。如果你关闭了手电筒的光，观测者的距离有多少光距，就会延迟多久的光亮。

那么照向外太空的光为什么能延续下去呢？这要看怎么定义“消失”，如果仅是肉眼可见的极限来说，关闭手电筒的同时光也就消失了。但如果要从光的其他特性来考虑比如电磁波的特性，光会继续传递，折射散射衰减转化等等很难说光就这么消失了。



这是因为太空中的光线却不一样，太空中环境接近于真空，光子前进的路上，受到的阻挡很少，平均数立方米才会有一个原子，所以光线常常会一直奔跑下去，这也是我们之所以能看到几十上百亿光年外的发光物体的原因，但是手电筒的光线还是很弱的，它发出的光子数量并不多，当它的光子被太空中的物质完全吸收后，它的奔跑也就结束了，但是它奔跑这个距离也很可能会远达几十光年。

因此，当你把手中的电筒照向太空时，关闭手电筒，你所照射的光并没有消失。只不过你的视线范围有限，光仍然以光速向宇宙深处传播，直到吸收完结。

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