关于电磁辐射机理的新颖表述

    罗教明：答吴新忠博士有关电磁辐射的问题

    带电粒子及其组成的体系，由于运动或受外界作用，会产生电磁辐射，波长可以从无线电长波到伽玛射线。不同波长与辐射源是密切相关的，辐射源的结构决定了电磁辐射的性质以及波长范围。

   作为由带电粒子构成的宏观物体，实际上存在丰富的物质结构层次，例如，一个块状金属，常温情况下是宏观固体，从微观来看，有晶相、晶粒、纳米微晶、晶格、原子、电子与原子核等结构层次。不同的结构层次具有完全不同力学结构性质,因此具有特定的电磁辐射波段。金属物体的电磁辐射特征，应该通过这些结构层次力学性质进行理解，不同波段的电磁波是由不同物质结构的响应和能量交换实现的。

   金属中的自由电子在外界周期性电场作用下振动可以产生无线电波；晶格振动产生红外波，原子中的电子轨道振动产生可见光波，原子核振动产生伽玛射线，这已经成为物理学教材中常识性知识。因此，我们不能用原子中电子轨道振动的辐射性质来理解无线电波，也不能用LC振荡产生的无线电波来解释由原子轨道共振所产生的可见光（所谓光子）的行为。虽然从本质上来讲都是由运动带电粒子产生，但具有完全不同的电磁环境和力学条件。就如同低音贝司不可能发出长笛的声调。

   高温物体发出的，可见光波段的电磁辐射只能由晶格原子中电子轨道的共振产生，因此用热运动能量均分定律、电偶极振子来描述是完全脱离实际的。黑体辐射紫外灾害就是由于采用了错误发光对象来理解原子轨道共振现象，导致的“张冠李戴”式的谬误。

   我认为采用原子轨道共振产生的线光谱辐射得到的光子的性质和特征，来解释所有的电磁波现象，是完全徒劳的做法。理解电磁辐射问题，应该根据不同波段由物质不同层次结构产生，针具体的情况进行分析才不会产生错误。