光到底是粒子?還是波?光究竟是粒子還是波?光到底是粒子?還是波?光是波還是粒子光不是單純的波,也不是單純的粒子,而是具有波粒二象性的物質(zhì) 。1、光具有波粒二項性,愛因斯坦于1905年提出光量子說來解釋該實驗 。即認(rèn)為光是一束束以光速運動的粒子流,每一個光粒子都攜帶著一份能量 。光量子說受到普朗克量子說的很大影響 。普朗克在解釋黑體輻射問題時認(rèn)為光在發(fā)射和吸收過程中具有粒子性 。愛因斯坦則進(jìn)一步認(rèn)為光在傳播過程中也具有粒子性;2、光一方面具有波動的性質(zhì),如干涉、偏振等;另一方面又具有粒子的性質(zhì),如光電效應(yīng)等 。這兩方面的綜合說明光不是單純的波,也不是單純的粒子,而是具有波粒二象性的物質(zhì) 。這是認(rèn)識上的不斷加深而得到的結(jié)論 。應(yīng)該注意這也還不是最后的答案 。對于光的本性,雖然經(jīng)過這么多年的探索,我們?nèi)祟愃赖囊驳拇_是太少了 。光到底是什么?是在某一時刻表現(xiàn)為粒子,而在另一時刻表現(xiàn)為波?還是完全不同于我們現(xiàn)在所知的某種物質(zhì)?這些問題也是當(dāng)今的科學(xué)家們在苦苦思索的問題 。光是到底是粒子還是波?光是波還是粒子?為什么?光具有波粒二象性 。粒子是光存在的物質(zhì)基礎(chǔ),波是光這種物質(zhì)的運動方式 。不僅僅光具有波粒二象性,而是任何物質(zhì)都有波粒二象性,只不過微觀粒子更顯示波的性質(zhì)(即運動性),而宏觀物質(zhì)更顯示物質(zhì)粒子性(即形態(tài)性) 。物質(zhì)的運動性,即波動性,是物質(zhì)的能量體現(xiàn),而物質(zhì)的形態(tài)性(即粒子性),顧名思義 。請問一下,一公斤光(從光具有動態(tài)質(zhì)量、受引力影響上講)與一公斤普通物質(zhì)(比如水),二者所包含的能量誰大?按照愛因斯坦質(zhì)能方程E=mcc,知道它們所包含的能量是一樣的 。我們知道,水有熱能,當(dāng)這種熱能高于體溫時我們就能感覺到的;當(dāng)太陽光射到我們的身上時,我們也同樣感到熱能的存在 。但是,幾束光線相當(dāng)?shù)馁|(zhì)量與一公斤四、五十度水的質(zhì)量有天壤差別,但是,人們感到它們的熱度卻差不多,為什么呢?這就牽扯到了能量釋放的問題 。我們知道,光在按照它固有的速度——光速運動時,其動能為二分之一mvv,而v=c,所以光的動能(即釋放能)是蘊含的一半 。又由于一般物體達(dá)不到光速,所以光的釋放能最大,而核爆炸的能量、分子間的結(jié)合能(如水的熱能)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于蘊含能量的一半的,因此不僅我們普通人,就是一些科學(xué)家也直接把光看成能量本身,而不是物質(zhì)了 。光釋放能量的最大,說明它的波動性最強(qiáng),而一般物體,就是接近絕對溫度時(但不能達(dá)到這個值),也有電磁波釋放的(光也是電磁波),也會有中微子釋放的,就是說它也有波動性的 。相反,光的釋放能就是最大,即波動性最強(qiáng),還是有一半蘊含能存在且顯示物質(zhì)的粒子性、形態(tài)性的 。(首)rr很高興能回答你的問題:光到底是什么?我們先來一起看一看歷史上科學(xué)家們對光的本性的爭論 。在光現(xiàn)象不斷發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識的過程中,引起了人們對光的本性的研究,逐漸形成了波動,說和微粒說的分歧,這兩種觀點的爭論持續(xù)了幾個世紀(jì) 。在17世紀(jì)中,主張波動說的有笛卡爾、胡克和惠更斯等人,而主張微粒說的有伽桑迪和牛頓 。下面我們具體的來看一看 。一、光的波動說笛卡爾在《屈光學(xué)》一書中描述,光是一種在以太介質(zhì)中壓力的傳遞過程,具有脈沖性;意大利物理學(xué)家格里馬第通過百葉窗透來的光得到彩色的影子,發(fā)現(xiàn)了光的衍射現(xiàn)象,后來又發(fā)現(xiàn)了兩束光的干涉現(xiàn)象,他認(rèn)為這和水波相似;胡克在同年發(fā)表了《顯微術(shù)》一書,堅決主張光必定是一種振動,而且是一種世界上“最小物體極短的振動”,事實上,胡克的觀點已經(jīng)非常接近現(xiàn)代的物理學(xué)觀點 。二、光的微粒說以牛頓為首的科學(xué)家堅決認(rèn)為光具有粒子性 。牛頓在研究光學(xué)的時候使用了實驗歸納法,做了很多實驗,包括衍射、牛頓環(huán)、雙折射和偏振等等 。對于光顏色的來源,牛頓有兩種猜想,一種猜想是波動,說與胡克相似,他認(rèn)為顏色可能與聲音一樣,也是按照脈沖大小的不同而不同;另外一種猜想就是光的微粒說 。那么他為什么放棄了波動說?個人猜測可能是他與胡克有矛盾吧 。三、光的電磁性整個18世紀(jì)光學(xué)幾乎沒有發(fā)展,多數(shù)科學(xué)家贊同光的微粒說,只有歐勒和伯努利堅持和發(fā)展了以太的波動理論 。直到19世紀(jì)初,托馬斯楊通過光的雙縫干涉實驗,成功的測出了紅光和紫光的波長,光的波動說再次興起 。
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