每天睁开眼睛 , 就会有很多东西呈现在你的面前 , 你的房子 , 你的手机 , 你的爱人等等 。 你看到这世界上的万物 , 得益于你的眼睛 , 更得益于这些多姿多彩、变幻莫测的光 。
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光的本质引发势不两立的争端光是什么?看起来简单的问题 , 物理学家探讨了几百年 , 也是人类一直以来迫切解决的谜题 。
在对光本性的认识上 , 中国古代有两种典型的说法 , 一种认为光是由光源发出的某种特殊的气 , 另一种以17世纪科学家方以智为代表 , 认为光是气内部相互作用的传播 , 并由此发展出了一种原始的光波动学说 。
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国外的惠更斯在1690年发表的著作《光论》中 , 提出光的波动学说 。 14年之后 , 大物理学家牛顿偏偏在《光学》之中发表了一个相反的看法 , 他认为光是由粒子组成 , 提出光的微粒学说 。
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由于牛顿当时在物理学中的地位 , 大部分物理学家对他唯唯诺诺而同意这种看法 。 100年之后 , 著名的双缝干涉实验 , 托马斯杨(人名)再次证明光是一种波 。 最后由一个电磁学巨擘麦克斯韦统一了电磁场理论 , 断定光是一种电磁波 。 并且在20年之后由赫兹的实验验证了电磁波 。
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这时牛顿已经去世100多年 , 人们便向波动说抛出橄榄枝 。 光的波动说似乎已经确定无疑 。 但是 , 向来如此 , 所有人都认为对的东西就一定对吗?
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真理往往掌握在少数人手中孟子曰:五百年必有王者兴 , 其间必有名世者 。 在科学界 , 两百年一般都会有一个大的变革 。 而彻底搞清楚光是什么的人 , 就是鼎鼎大名的爱因斯坦 。 他在光电效应的实验发现 , 光与实物微粒相互作用的过程中 , 粒子性非常突出 。 于是光的波粒二象性呼之欲出 , 在随后的双缝干涉实验中证实这种确定的猜想 , 在转移能量时会表现出粒子的性质 , 在传播的过程中体现出波动性 。
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【相互作用|光的本质到底是什么东西?科学家:从这个角度来看,茅塞顿开】这么说难免有点深奥难懂 , 大家可以把光理解成“运载能量的波动” , 波动也就是某种振动 。 声音是空气漂浮的振动 , 海浪是水的振动 , 地震是大地动摇的 。 那么光是什么振动呢?光是光的本身在振动 , 专业的说就是电场和磁场的矢量在振动 , 光线传播也就是交替的光矢量和磁矢量传播 。
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我们所说的光一般都是指可见光 , 它是有颜色的 , 与能量紧密相关 , 赤橙黄绿蓝靛紫 , 能量依次升高 。 而电波 , 红外线 , 紫外线 , x射线和可见光是一家人 , 属于电磁波 。 那么光到底是怎么产生的呢?
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