【物理】關於 波的能量

[青椒 10]

書上寫 波的能量 與 振幅的平方 成正比

但是 在光的譜線 又說能量是與頻率有關

那是?怎麼回事

[＊～☆小黑 10]

兩者應該沒什麼關係吧:^)

光有二重性

不能跟一般的波動相提並論

[FrodoGreat 10]

從物理學的角度來看，不論是水波、聲波、繩波還是光波，這些波所傳輸的能量都與它們的振幅平方成正比。

那麼為什麼又說光的能量和頻率有關呢？

古典物理學家相信，波和物質是兩種完全不同的東西。

波可以產生繞射，也可以互相干涉，我們卻從來沒有看過一顆石頭突然繞射到障礙物後面去，或是兩顆撞球碰撞產生干涉。然而，兩顆撞球可以互相散射（粒子碰撞後，又朝不同方向前進的現象），波卻沒有這樣的性質。從這樣的觀察當中，古典物理學家得到了『波是波，物質是物質』這樣的結論。

到了二十世紀，由於量測技術的進步，物理學家發現到波也是會散射的，例如光電效應。愛因斯坦正是因為這個拿到諾貝爾獎。而物質粒子也有繞射和干涉的現象。電子繞射和中子繞射可說是非常具有代表性的兩種技術。

當物理學家想要討論光的干涉或繞射時，就會把光描繪成波（電磁波），這時候所說的能量是指電磁波所傳遞的能量。而在討論諸如光的散射現象時，就會把光說成是物質粒子（光子，質量為零），此時每個光子所具有的動能與頻率成正比。

想像一座可以調整亮度的檯燈。你可以把它調得很暗，也可以調得很亮。不論亮暗，這座檯燈所發出的光的顏色都是一樣的，也就是說它所發射出的光子都具有同樣的能量。光的亮度愈亮，單位時間內所發射出的光子數目就愈多，光波所傳遞的能量就愈高，波的振幅就愈大。事實上，一般我們把光波的能量叫做『亮度』，光子的能量叫做『顏色』。