光是到底是粒子还是波?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-02
光到底是粒子?还是波?

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。

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?

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)。

光既不是波,也不是粒子,它是物质存在的一种微观形式。物质存在的微观形式有很多种,光只是其中一种,它既有波的性质,又有粒子的性质,或者说,它的行为既像波,又像粒子,具有波粒二象性。

个人观点:光绝不会是粒子,因为如果是粒子的话,它的频率(若理解为震动的话)和碰撞使它不会具有超远距离、高速、匀速,均匀的传播。至于光的波粒二象性试验的粒子性是由于制光机的发射的原理受限所致,激光笔,你想到了什么?出口是什么,照射的点就是什么。
不是粒子,那光必是一种波,是一种只能影响微观粒子(宇宙普遍存在的极小粒子,比如电子)自身运动状态的波,波的频率与光在激发时电子与粒子的纠缠运动频率有关,光形成之初是立体全方位传播的,这种同频波可叠加成光束(肉眼所见的)。

光不是物质,也不是能量,它是被观测到的现象-物体的电子运动时对周围的真空粒子施加了力(动能),真空粒子依次接力传递动能表现出了波和粒子两种现象,现代物理学错误地为这两种现象是由物体发光时生成的一种特别的物质-光量子产生,而光量子的运动同时具有波粒二象性。

  • 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...
  • 光是粒子还是波
    答:光既不是波,也不是粒子。光是物质存在的一种微观形式。物质存在的微观形式有很多种,光只是其中一种,它既有波的性质,又有粒子的性质,或者说,它的行为既像波,又像粒子,具有波粒二象性。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...
  • 光的本质是粒子还是一种波?
    答: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:光具有波粒二象性,它既是波也是粒子。在不同的实验条件下,光可以表现出粒子的特性,也可以表现出波动的特性。在不同的实验条件下,光可以表现出粒子的特性,也可以表现出波动的特性。根据光的粒子性,光可以被看作是由一连串的能量量子,即光子,组成的。光子具有能量和动量,并且在与物质相互作用时...
  • 光属于粒子还是波?
    答:1. 光属于波。光,这个物理学的基本概念,本质上是一种特定频率的光子流。当光源激发时,电子获得额外的能量。2. 如果这些额外的能量不足以使电子跃迁到更外层的轨道,电子就会加速运动,并以波的形式释放能量。3. 光的特征:a. 在几何光学中,光以直线传播。这一点可以通过笔直的光柱和太阳光线的...
  • 光到底是波还是粒子?
    答:光既是波也是粒子,科学家们最终认同光具有“波粒二象性”。对光的理解可归结为玻尔的互补原理,即光具有波粒二象性,波动性和粒子性这两种属性既对立又互补,一个实验中具体展示哪种属性取决于实验装置。比如在由两块分束器构成的马赫-曾德干涉仪中,单个光子被第一个分束器分到两个路径上,传播一...
  • 光是波还是粒子
    答:光不是单纯的波,也不是单纯的粒子,而是具有波粒二象性的物质。1、光具有波粒二项性,爱因斯坦于1905年提出光量子说来解释该实验。即认为光是一束束以光速运动的粒子流,每一个光粒子都携带着一份能量。光量子说受到普朗克量子说的很大影响。普朗克在解释黑体辐射问题时认为光在发射和吸收过程中具有...
  • 光的本质是波还是粒子
    答:既是波也是粒子。光既是粒子也是波,它具有波粒二象性,里头粒子性和波动性,光本质上是一种电磁波,也是能量的载体,而光粒子(光量子)也是电磁辐射的载体,在量子力学中,光粒子被认为是电磁作用的媒介子。与其他基本粒子不同,光的静止质量为零,意味着光在真空中的传播速度为光速。光可以发生折射...
  • 光究竟是粒子还是波?
    答: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...
  • 光属于粒子还是波?
    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...