光是什么物质?

光
光分为人造光和自然光。我们之所以能够看到客观世界中斑驳陆离、瞬息万变的景象，是因为眼睛接收物体发射、反射或散射的光。光与人类生活和社会实践有着密切的关系。

严格地说，光是人类眼睛所能观察到的一种辐射。由实验证明光就是电磁辐射，这部分电磁波的波长范围约在红光的0.77微米到紫光的0.39微米之间。波长在0.77微米以上到1000微米左右的电磁波称为“红外线”。在0.39微米以下到0.04微米左右的称“紫外线”。红外线和紫外线不能引起视觉，但可以用光学仪器或摄影方法去量度和探测这种发光物体的存在。所以在光学中光的概念也可以延伸到红外线和紫外线领域，甚至X射线均被认为是光，而可见光的光谱只是电磁光谱中的一部分。

光具有波粒二象性，即既可把光看作是一种频率很高的电磁波（1012~1015赫兹），也可把光看成是一个粒子，即光量子，简称光子。

光是地球生命的来源之一。

光是人类生活的依据。

光是人类认识外部世界的工具。

光是信息的理想载体或传播媒质。

据统计，人类感官收到外部世界的总信息中，至少90％以上通过眼睛……

光就其本质而言是一种电磁波，覆盖着电磁频谱一个相当宽（从X射线到远红外）的范围，只是波长比普通无线电波更短。人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波谱的一部分。

当一束光投射到物体上时，会发生反射、折射、干涉以及衍射等现象。

光波，包括红外线，它们的波长比微波更短，频率更高，因此，从电通信中的微波通信向光通信方向发展，是一种自然的也是一种必然的趋势。

光由光子组成。
光量子，简称光子，是传递电磁相互作用的基本粒子，是一种规范玻色子。光子是电磁辐射的载体，而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。与大多数基本粒子（如电子和夸克）相比，光子没有静止质量[爱因斯坦的运动质量公式m=γm0（1/γ=(1-β²)½，β=v/c）中，光子的v
=
c，使得公式分母为无穷小量（0），但光子的运动质量m具有有限值，故光子的静止质量必须为无穷小量（0）。
光是能量的一种传播方式。光源之所以发出光，是因为光源中原子、分子的运动，主要有三种方式：热运动、跃迁辐射（包括自发辐射和受激辐射），以及物质内部带电粒子加速运动时所产生的光辐射。前者为生活中最常见的，第二种多用于激光、第三种是同步辐射光与切伦科夫辐射的产生原理。

光，具有波粒二像性。

以牛顿为首的粒子学说，曾经在历史上占有主导地位。认为光是一种粒子。具有反射、折射、直线传播等性质。

后来，杨氏双缝干涉试验，发现光具有波动性。随后发现光具有衍射和干涉性质。从此波动学说成为主导。

麦克斯韦在总结前人的基础上，完善了电磁学说，建立了完美的麦克斯韦方程组，成功的解释了各种电磁现象。麦克斯韦通过解决数学方程组，发现存在一种叫做电磁波的物质，并提出光也是一种电磁波。不久，赫兹在实验室里验证了电磁波的存在。

爱因斯坦在1905年发表了四篇重要论文。其中一篇，因此获得诺贝尔奖，这就是解释光电效应的论文。爱因斯坦，认为光是具有粒子性的，它的能量是量子化的，不连续的。

不久，德布罗意的博士论文，论证物质波的存在，并获得了诺贝尔奖。从而，解释了物质都具有波粒二像性的性质。

在现代物理学中，光学属于物理学中一个独立的分支。对它的研究，主要以波动学说为主，但是在解释能量等方面，又借助于粒子学说。这是光的两个方面。

光，理所当然的属于哲学意义里的“物质”概念

虽然我们每天都在接触光、应用光，但要问道：光是什么？却很少有人能给出精确定义。在经典物理学上，粒子理论认为光是由一个个独立的光子构成的。到十七世纪晚期Christian Huygens提出了波动理论，认为光是一种特殊的波而不是粒子集合。1807年Thomas Young又用光的衍射行为进一步证实了这一理论。可就在人们决定接受新的波动理论的同时，却不知如何去解释用粒子理论很好理解的光的镜面反射行为。光到底是什么，是一种粒子，还是一种波？

1905年爱因斯坦提出了著名的光电效应，认为紫外线在照射物体表面时，会将能量传给表面电子，使之摆脱原子核的束缚，从表面释放出来，因此爱因斯坦将光解释成为一种能量的集合——光子。后人又将这一理论进一步深化，创建了量子物理，认为一切物质都具有波粒二相性，只是二者所占比例不同，所以光既是一种波，同时又是由一个个光子所构成。但光作为一种独特物质，它的波动性还是占主要方面。

为了更好地理解光的波动性，我们首先来看看大家熟悉的水波。虽然名为水波，它却不是由水构成的，而是由穿过水的能量形成，也就是说当你用手在水中滑动，使之形成水波由左向右传播，但这并不是左边的水向右运动的结果，而是你将自身的能量传递给水，它借助波的形式在水中传播，此过程中水分子只是上下振动并没有离开原来的位置。举一反三，所有的波都是运动的能量，传播时大多都需借助类似于水的不同的介质。光波也是如此，只是略微复杂一些，能量以电磁场的形式存在，可以不依靠介质在真空中传播。

与其他波相似，光波也有波长、频率等几个主要表征参数。我们平日熟悉的可见光、红外线、紫外线、x射线等说法就是光波按波长划分后的叫法，其中可见光的波长是在4000到7000埃（1埃＝十亿分之一米）之间，光谱右端波长最短的γ射线只有1埃，左侧波长最长的电磁波的却可以达到几个厘米甚至几米。根据公式：c（光速）＝λ（波长） X ν（频率）可知，光速作为一个定植，所以不同波长的光，频率也就不同。可见光的频率范围处在430万亿赫兹（红光）与750万亿赫兹（紫光）之间，整个光谱的频率却可小到十亿赫兹之下（电磁波），大到3 X 10 10 十亿赫兹之上（γ射线）。作为能量的一种传播方式，光能E = hυ（υ—频率），即波的能量与频率成正比，不同频率的波具有不同的能量，可见光中紫色光的能量最高，红色光的能量最低。

光是人类眼睛可以看见的一种电磁波，也称可见光谱。在科学上的定义，光是指所有的电磁波谱。光是由光子为基本粒子组成，具有粒子性与波动性，称为波粒二象性。光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。对于可见光的范围没有一个明确的界限，一般人的眼睛所能接受的光的波长在380～760nm之间。人们看到的光来自于太阳或借助于产生光的设备，包括白炽灯泡、荧光灯管、激光器、萤火虫等。因为光是人类生存不可或缺的物质，光的成语非常多，也有同名的歌曲。