Khi một bóng đèn được bật, nó phát ra các photon rải rác ở mọi hướng và va chạm với mọi vật thể trong phòng. Những vật thể này hấp thụ phần lớn photon, nhưng cũng phản xạ lại một phần nhỏ và điều này giúp chúng ta nhìn thấy những vật trong phòng. Khi bóng đèn tắt, không có photon mới nào được phát ra và các photon đã có mặt trong phòng sẽ bị phản xạ khỏi vật thể vô số lần cho đến khi chúng được hấp thụ hoàn toàn.
Theo Scienceabc, ánh sáng được tạo thành từ hàng triệu hạt cực kỳ nhỏ (những hạt này không thể nhìn thấy bằng mắt thường được gọi là photon). Đây là những hạt cơ bản mang tất cả các loại bức xạ điện từ, bao gồm sóng vô tuyến, tia tử ngoại, vi sóng và tất nhiên là ánh sáng nhìn thấy được.
Khi bạn vào phòng và bật đèn, căn phòng ngay lập tức tràn ngập ánh sáng. Nói một cách cụ thể hơn, căn phòng chứa đầy hàng triệu, hàng tỷ photon, giúp chúng ta nhìn thấy những gì bên trong căn phòng. Tuy nhiên, khi bạn tắt đèn, ánh sáng thực sự đi đâu? Điều gì sẽ xảy ra với hàng tỷ photon bên trong căn phòng? Chúng có còn tồn tại hay không?
Trước khi đi đến câu trả lời, chúng ta cần làm rõ một số vấn đề cơ bản sau.
Photon: Các hạt cơ bản mang ánh sáng
Có thể bạn đã biết ánh sáng nhìn thấy được là một loại bức xạ điện từ và là một thành phần nhỏ của phổ điện tử - cùng nhóm với sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia gamma ...
Photon là hạt cơ bản nhất của bất kỳ loại bức xạ điện từ nào, có thể là sóng vô tuyến mang tín hiệu WiFi, sóng vi sóng nung nóng thực phẩm bên trong lò nướng hoặc ánh sáng giúp chúng ta nhìn thấy thế giới xung quanh. Một photon với tốc độ 300.000 km mỗi giây trong môi trường chân không (lưu ý rằng tốc độ photon đại diện cho tốc độ của ánh sáng).
Các photon tạo ra ánh sáng như thế nào?
Một nguồn ánh sáng (ví dụ như đèn) sẽ phát ra hàng triệu photon ra môi trường xung quanh khi đượuc bậc lên. Khi đèn được đặt trong phòng (tức là trong không gian kín), các photon mà nó phát ra sẽ ảnh hưởng đến mọi thứ trên đường mà nó di chuyển, do đó nó chiếu sáng mọi thứ trong phòng. Và điều này xảy ra trong một không gian nhỏ và kín.
Tin hay không, máy ảnh đã thực sự bắt được chuyển động của ánh sáng.
Photon đi đâu khi nguồn ánh sáng bị tắt?
Chừng nào bóng đèn còn phát sáng, căn phòng sẽ có nguồn cung cấp photon liên tục. Trong vô số các photon chạm đến các vật trong phòng (ví dụ như một cái bàn), một số sẽ bị hấp thụ, trong khi số khác sẽ bị phản xạ và mất một lượng năng lượng nhất định trong quá trình này. Những photon phản xạ sẽ va chạm vào các vật khác trong phòng và mất thêm một chút năng lượng nữa. Về cơ bản, một photon sẽ va chạm với các vật thể cho đến khi nó bị hấp thụ hoàn toàn bởi một cái gì đó.
Bằng cách này, căn phòng sẽ được chiếu sáng miễn là đèn vẫn được bật. Tuy nhiên, thời điểm nó bị tắt, mọi thứ thay đổi khá nhanh.
Các photon – đã bị phát ra trước khi đèn tắt – tiếp tục va chạm với các vật trong phòng cho tới khi bị hấp thụ hoàn toàn. Trong một phần nhỏ của mili giây, tất cả các photon được hấp thụ hoàn toàn trong phòng.
Nếu đèn vẫn đang chiếu sáng, các photon bị hấp thụ nhanh chóng nhưng chúng luôn được bù đắp từ nguồn phát sáng nên chung ta không cảm thấy sự khác biệt. Tuy nhiên, khi đèn bị tắt, không có nguồn cung cấp photon mới, photon sẽ bị loại bỏ do bị hấp thụ hết bởi các vật trong phòng. Năng lượng của các photon hấp thụ được sử dụng trong việc làm nóng các vật thể (ở một mức độ nhỏ không đáng kể)…
Tất cả quá trình này, nghĩa là phát xạ các photon bằng đèn, sự phản xạ và sự hấp thụ của chúng từ các vật thể khác diễn ra trong một phần triệu giây. Nó nhanh đến mức chúng ta chưa kịp cảm nhận sự thay đổi. Đó là lý do tại sao một căn phòng gần như chuyển sang bóng tối khi đèn bị tắt.
