光是粒子还是波

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-11
光是到底是粒子还是波?

光有衍射和折射,确实是波的属性;但光参与光电作用却确凿的证明光是粒子,它既似波又似粒子,我们就叫这做“波粒二象性”。

其实不只光,任何亚原子粒子,不论质子、中子、电子等等,在运动中都是既像波又像粒子,这些粒子在精密设计的实验中都能发生折射和衍射,而并非直线运动。
光有能量,当然也有质量,这是学物理的人都知道的。你面前的显示器照着你,因为光有质量,你会被这些光产生的压力压迫(光压),只不过它极其微小,你毫无知觉。

物体发光本来就会损失能量,等价于损失质量,这些能量(质量)被光带走了,如果加上这些光的质量,则完全符合质量守恒定律(其实也是能量守恒定律)。

围绕着这个问题,在历史上有许多争论。其中比较著名的有牛顿的 “光是粒子”的主张和惠更斯的“光是波”的理论。通过现代物理的研究,已经表明光是波的同 时还具有粒子的特性。 所以光有波和粒子的两面性,既是光又是粒子。
激光粒度仪作为一种新型的粒度测试仪器,已经在粉体加工、应用与研究领域得到广泛的应用。它的特点是测试速度快、测试范围宽、重复性和真实性好、操作简便等。 激光法的粒度测试原理: 激光粒度仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。由于激光具有很好的单色性和极强的方向性,所以一束平行的激光在没有阻碍的无限空间中将会照射到无限远的地方,并且在传播过程中很少有发散的现象。当光束遇到颗粒阻挡时,一部分光将发生散射现象,如图8。散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ。散射理论和实验结果都告诉我们,散射角θ的大小与颗粒的大小有关,颗粒越大,产生的散射光的θ角就越小;颗粒越小,产生的散射光的θ角就越大。进一步研究表明,散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。这样,在不同的角度上测量散射光的强度,就可以得到样品的粒度分布了。

光学是一门古老的科学,关于光的本性问题也一直是许多科学家所努力探寻的。
17世纪70年代还由此引发了一场著名的争论。牛顿在剑桥对光学进行了为期3年的研究,最终形成了自己的学说,坚信光是一种粒子。站在他对立面的是英国皇家学会会员胡克和惠更斯。胡克认为光本质上是一种依靠以太媒质的振动而传播的波。他认为,只有把光看成波,才能完美地解释光的直线传播特性。
爱因斯坦对于光的特性,惠更斯比胡克研究的还要深入。他认为光的波动既类似于水波,又类似于声波。光波是一种球面波,光在传播时形成一个个球面波向前传递。胡克和惠更斯用来批驳粒子说的共同武器是光的衍射现象。衍射被公认为是波的一种特性,当光的衍射现象被发现之后,光的波动性也顺理成章地得到了承认。
对于波动说提出的种种反对粒子说的例证,牛顿用粒子说进行了反驳。对于光的衍射现象,牛顿作了不同的解释,他认为:光的衍射现象的发生是因为光中的微粒经过物体边缘时受到物体引力,因而表现为光在物体边缘产生了弯曲,更能证明光是一种微粒。
关于光的本性的争论一直持续了很多年。最终,由于牛顿的微粒说能更好地解释光的各种现象,因而它得到了公认。至此,备受科学界关注的光的本性之争以牛顿粒子说的胜利而告一段落。这一学说在他去世之后一直占据了近100年的统治地位。直到1801年,由于微粒说无法解释托马斯·杨的实验,波动说又重新占了上风。
20世纪初期,与牛顿同样伟大的另一位科学家爱因斯坦,受到1900年普朗克提出的量子概念的启发,将其推广到空间中的传播情况,提出了光的量子理论,证明了牛顿学说中光的粒子的存在,为牛顿的理论提供了有力的支持。爱因斯坦还综合了光的粒子说与波动说,辩证地提出光具有波动性与粒子性,即光既是一种波,同时也是一种粒子。
1905年3月,爱因斯坦在德国《物理年报》上发表了题为《关于光的产生和转化的一个推测性观点》的论文。他认为对于时间平均值,光表现为波动;对于时间瞬间值,光表现为粒子性。这是历史上第一次揭示微观客体波动性和粒子性的统一,即波粒二象性。这一科学理论最终得到了学术界的广泛接受。

光具波动性也具有粒子性。

其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光,是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道,电子就会进行加速运动,并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位,从激发态到达稳定态,电子就停止跃迁。

扩展资料

光的研究历史和力学一样,在古希腊时代就受到注意,光的反射定律早在欧几里得时代已经闻名,但在自然科学与宗教分离开之前,人类对于光的本质的理解几乎再没有进步,只是停留在对光的传播、运用等形式上的理解层面。

( 另,历史告诉我们,古中国早在战国初期,墨学创始人墨子便发现了光的反射定律,建立了中国的光学体系。)十七世纪,对这个问题已经开始存在“波动学说”和“粒子学说”两种声音。

1925年,法国物理学家德布罗意又提出所有物质都具有波粒二象性的理论,即认为所有的物体都既是波又是粒子,随后德国著名物理学家普朗克等数位科学家建立了量子物理学说,将人类对物质属性的理解完全展拓了。

综上所述,光的本质应该认为是“光子”,它具有波粒二相性。但这里的波的含义并不是如声波、水波那样的机械波,而是一种统计意义上的波,也就是说大量光子的行为所体现的波的性质。同时光具有动态质量,根据爱因斯坦质能方程可算出其质量。

参考资料来源:百度百科-光



双缝干涉实验-这个被称为量子力学最恐怖的实验,恐怖在哪?



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  • 光是波还是粒子
    答:光即不属于粒子也不属于波。1、光的波动性 光具有波动性,它可以在空间中传播,并产生干涉和衍射等现象。光的波动性可以由麦克斯韦方程组描述,其中电磁波被视为一种波动,具有振幅、频率、相位等特征。光的波动性也意味着光具有能量和动量,可以通过光压和光流等方式传递。2、光的粒子性 光也具有粒子...
  • 波粒二象性,请您解释。 光既是波,还是粒子,为什么?
    答:光不会既是波,还是粒子。光仅仅是粒子,而不是波。波粒二象性是错误的。我明确宣布:光不是波,不能称为光波。光直线传播,没有波动传播过。也就是说:。‘波粒二象性’是错误的,“直、粒二象性”才是真理,即:光具有粒子性,直线传播。光直线传播已经是公认的事实,大量事实证实它是正确的。
  • 光是波还是粒子?
    答:波。光是一个物理学名词,其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光,是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道,电子就会进行加速运动,并以波的形式释放能量。光的特征 1、在几何光学中,光以直线传播。笔直的光柱和太阳光线都说明了这一点。2、在波动光学中,光以...
  • 光到底是粒子还是电磁波?
    答:是电磁波。光有波粒二象性性。也可以说它是粒子。但是说它是粒子不是我们说的分子原子那样的实体粒子。而光的粒子性表现在它的能量的分离性。它的能量不连续。是一份一份的
  • 光是由粒子组成的还是由波组成的? 如题
    答:光是由光子为基本粒子组成,具有粒子性与波动性,称为波粒二象性.光是一种人类眼睛可以见的电磁波(可见光谱).在科学上的定义,光有时候是指所有的电磁波谱.光是由一种称为光子的基本粒子组成.具有粒子性与波动性,或称为波粒二象性 光的研究历史光学和力学一样,在古希腊时代就受到注意,光的反射定律...
  • 光的本质是粒子还是一种波?
    答:回答:光一种没有静止质量的粒子,以光速传播,一种电磁波 光是一种粒子, 宏观上看是一种波,即光波, 这就是波粒二象性.
  • 光是粒子还是波?
    答:光在运动的时候可以看成是由光子(粒子)组成的,有粒子性,同时它的运动是按波的方式传播的,有波动性。
  • 光是粒子还是波?
    答:光有衍射和折射,确实是波的属性;但光参与光电作用却确凿的证明光是粒子,它既似波又似粒子,我们就叫这做“波粒二象性”。其实不只光,任何亚原子粒子,不论质子、中子、电子等等,在运动中都是既像波又像粒子,这些粒子在精密设计的实验中都能发生折射和衍射,而并非直线运动。光有能量,当然也有...
  • 光究竟是什么?波粒二象性真的难以理解
    答:众所周知,光具有波粒二象性,也就是说,光既是粒子又是波。但在历史上,光的粒子说和波动说曾经长期争执不休。 1637年,笛卡尔在他的《方法论》的附录《折光学》中提出了两个假说:一是光是类似于微粒的一种物质;二是光是一种以以太为媒质的压力。这两个假说实际上就是粒子说和波动说。所以说,笛卡尔是光的波...
  • 光是粒子不是波
    答:至于光的波粒二象性,其实,光本质上是高能粒子,波是一种假象。光在传播过程中,与电磁波一样,是光子或电子能量持续性辐射的结果,即关于力子的辐射。光电子波谱辐射,之所以在频率小波长大时,波象性显著而粒子性不明显,这主要是因为光电子能级辐射度比较弱。而光电子波谱辐射之所以在频率小 *** ...