关灯后, 屋里的光线是如何消失的?

来源 | 科学薛定谔

生活中我们经常会遇到一些看似简单，但是思考起来又让人摸不着头脑的问题。比如，在屋子里我们把灯打开，整个屋子都被照亮了，但当我们关灯后，整个屋子又变暗了，那么刚刚照亮屋子的光线究竟去哪了呢？它是如何消失的呢？

解答这个问题之前，我们先了解下光是如何与周围环境相互作用的。

光线的本质是光子，它具有波粒二象性，既是一种粒子也是一种波。波动性能体现在它的传播过程中，粒子性体现在它能被周围物体所吸收。当然，光子也会被分子和原子核吸收。

当灯亮着的时候，灯光辐射出电磁波（光子），这些电磁波（光子）照射到黑色的墙面上、透明的杯子上、你的眼睛里还有摄像机的感光元件里，都有不同程度的吸收和反射。由于传播速度非常快，极短的时间内就多次吸收反射，光子几乎衰减完了。但是由于光源持续放出光子，屋内始终保持明亮。

物质吸收灯光发出的光子后，发生了什么变化呢？

这些物质的原子核吸收了光子后被激发，到达了一种不稳定的能量状态。能量一部分被物质以光子的形式反射出去，同时失去部分能量；一部分使这些物质的温度升高，这就是为什么我们把脸贴到距离光源很近的地方会感到热，实际上就是人体的皮肤吸收光子后部分变成热能。

除了光源以外，屋内所有的物体都在进行着不断的吸收光子和反射光子，然后失去部分能量的过程，当第一次反射出去的光子被二次反射以后，就会失去更多的能量。

关灯后光线去哪了？

光源停止辐射光子时，平衡就被打破了。部分光子被吸收，剩余的反射出去被吸收和损失能量，不断进行着这么一个吸收和反射的过程，直到光子被耗尽，这样我们的视锥细胞就接收不到光子，就无法感知到光亮了，眼前自然一片漆黑。虽然这个过程听起来比较复杂，但是实际的发生过程却是在极短的时间内完成的。

如果我们在漆黑的宇宙中开灯，光子在辐射的过程中，会沿直线向周围前进，很难遇上反射物。因此，我们在宇宙中开灯看到的效果是比较昏暗的，和在屋内的效果完全不一样。