波動(dòng)說和粒子說之爭-資料下載頁
2025-08-15 22:31本頁面
【正文】 光的本性 —光的電磁理論面對的問題 ? 黑體輻射問題 ： 熾熱的黑體會(huì)向外輻射電磁能量，電磁能量按波長是如何分布的呢？按照經(jīng)典電磁理論，輻射能量隨著頻率的增大而趨于無窮。這與實(shí)驗(yàn)觀測結(jié)果不符！ ? 光電效應(yīng)： 實(shí)驗(yàn)上觀察到，光照在金屬表面上可使電子逸出，而逸出電子的能量與光的強(qiáng)度無關(guān)，但與光的頻率有關(guān)。對此，經(jīng)典理論也無法解釋！ 光的本性 —光的電磁理論面對的問題 1900年，為了解釋光的黑體輻射，普朗克 創(chuàng)立了物質(zhì)輻射（或吸收）的能量只能是某一最小能量單位（能量量子）的整數(shù)倍的假說，即 量子假說 ，并在此基礎(chǔ)上導(dǎo)出了黑體輻射的能量按波長（或頻率）分布的公式，稱為普朗克公式 。 普朗克 （ 1858～ 1947） 光的本性 —光的量子假說 1905年，為了解釋光電效應(yīng)， 愛因斯坦 提出了 光子假設(shè) ，當(dāng)光束與物質(zhì)相互作用時(shí)，其能流并不像波動(dòng)理論所想象的那樣，是連續(xù)分布的，而是一份一份的集中在一些叫做光子的粒子上。 光子只能被整個(gè)地吸收和發(fā)射。基于這個(gè)光子假說，愛因斯坦成功地解釋了光電效應(yīng)。 愛因斯坦 （ 1879～ 1955） 光的本性 —光子假設(shè)的提出 愛因斯坦因 光電效應(yīng)研究 而獲得 1921年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，他的研究推動(dòng)了 量子力學(xué) 的發(fā)展。 二十世紀(jì)初，光的波粒二象性不承認(rèn)這樣一個(gè)事實(shí) ——“光的波粒二象性 ” ： 一方面，在與光的傳播特性有關(guān)的一系列現(xiàn)象中（干涉、衍射、偏振等），光表現(xiàn)出 波動(dòng)的本性 并可由麥克斯韋電磁理論完美地描述。 另一方面，在光與物質(zhì)作用并產(chǎn)生能量和動(dòng)量交換的過程中，光又充分表現(xiàn)出分立的 量子化 （ 粒子 ） 特征 ，并可由愛因斯坦光子理論加以描述。 光的本性 — 波粒二象性 自 20世紀(jì) 50年代以來，人們開始把 數(shù)學(xué)、電子技術(shù)和通信理論與光學(xué) 結(jié)合起來，給光學(xué)引入了 頻譜、空間濾波、載波、線性變換及相關(guān)運(yùn)算 等概念，更新了經(jīng)典成像光學(xué)，形成了所謂“博里葉光學(xué)”。 到 60年代， 激光器 的問世，由此發(fā)展了光放大、混頻和倍頻的技術(shù)，電子學(xué)的基本技術(shù)被擴(kuò)展到光波波段來，形成光電子學(xué)。 80年代以來， 光纖通信 與 光纖傳感 技術(shù)得到了快速發(fā)展。 光的本性 — 波粒二象性 趙凱華 /鐘錫華， 《 光學(xué) 》 （上下冊），北京大學(xué)出版社 關(guān)洪， 《 物理學(xué)史選講 》 ，高等教育出版社 斯蒂芬 F梅森， 《 自然科學(xué)史 》 ，上海人民出版社 參考文獻(xiàn)
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