光的本性

发布者：cj_wbp   发布时间：2019-11-29 13:31:00   点击数:

 

自古以来，人类对于光的现象就已积累了许多知识。我们的祖先对光现象的研究为时更早，关于光的直进原理和凹镜的制作，在b《墨经》中早有记载。关于光的本性和传播问题，也很早引起人们的注意。但是直到近代，人们才认识到光的电磁本性，它既有波动性，又具有粒子性。

生活在17世纪的惠更斯提出光的波动说，认为光像水波一样传播，两个波峰之间的距离叫波长，单位时间内的波动次数叫频率。不同波长（频率）的光颜色不同，各种不同波长（频率）的光构成光谱。

光的干涉现象和衍射现象证明了光的波动学说。

光具有波动性，那么光究竟是一种什么波呢？在19世纪70年代，麦克斯韦曾从理论上预言，电磁波的传播速度等于光速，它跟光一样，也发生反射、折射、干涉和绕射等现象。不久，德国物理学家赫兹和俄国物理学家列别捷夫用实验完全证实了光现象实质上是一种电磁现象，光波就是一种频率很大的电磁波。

电磁波就是电磁场在空间中的传播，而电磁场是一种特殊形式的物质，所以，光的电磁学说揭露了光的物质性。列别捷夫还用实验证实了光的物质性，他在真空箱里装了一个带有桨叶的很轻的可动装置——光车，使强烈的光束穿过暗箱上的小孔射到光桨车叶上。实验发现，光束像水射到水车的水轮上那样，光车转动了，从而证实了光的物质性。

光不仅具有波动性，还具有粒子性。光的粒子性是在人们解释光电效应时被认识的。金属物体受到射线照射时，有电子从表面逸出，这个现象叫做光电效应。1888年，俄国科学家斯托列托夫研究了光电效应，而实验结果却不能用光的波动理论解释。

后来爱因斯坦提出光的量子学说来解释这个现象，这个学说认为，光是由光源发出的一颗一颗不连续的粒子流，这种粒子叫做光子或量子。光子具有一定的能量，每个光子的能量和光的频率成正比。

爱因斯坦提出光的量子学说圆满地解释了光电效应，从而使我们认识到光是具有粒子性的。