以下是為大家整理的關(guān)于《少兒天文科普知識:光的本質(zhì)》文章,希望大家能夠喜歡!
我們從出生起,就與光有千絲萬縷、不可斷絕的聯(lián)系,但光究竟是什么呢?
距今300多年前,赫赫有名的英國物理學家兼數(shù)學家牛頓創(chuàng)立了光學這門學科。當時,牛頓認為光是由一種彈性小球組成的。這就是所謂的光的微粒說。
光的微粒說可以解釋光的反射和光的折射現(xiàn)象。
對于光的反射現(xiàn)象,可以設(shè)想打彈子球的情形。當彈子球在行進過程中撞到邊框上就會被彈回。光的反彈也是這樣,光的粒子投射到像鏡子那樣光滑的表面就可以單向反射。
對于光的折射現(xiàn)象,牛頓也提出了解釋。按照萬有引力定律,當光從光疏物質(zhì)(如空氣)進入光密物質(zhì)(如水或玻璃)時,由于是兩種不同的光媒質(zhì),它們對光的吸引作用就有差別。一般來說,光密物質(zhì)密度較大,它對光的吸引作用強些;光疏物質(zhì)密度較小,它對光的吸引作用弱些。這樣,光束由空氣進入水或玻璃中時,就會折向密度較大的水或玻璃的一側(cè)。
光的微粒說在解釋一些光的色散問題時遇到了困難。
跟牛頓同時代的荷蘭物理學家惠更斯,提出了完全不同的另一種學說——光的波動說。他認為光與聲音一樣,都是一種空氣振動過程,這種振動像水波那樣是一波接一波傳遞的。這就是光的波動說。兩位科學家各持己見,互不相讓。當時牛頓在科學界的威望要比惠更斯高,所以大多數(shù)人附和牛頓的看法,于是微粒說占了上風。
1864年,英國物理學家麥克斯韋在仔細研究了光波后指出:光波是與無線電波、X射線以及γ射線一樣的電磁波,它們之間的區(qū)別僅僅是波長不同。無線電波一般以米為單位,光波則比無線電波要短得多。
這樣,麥克斯韋使光的波動說被大家承認。這種光的波動理論,雖能比較滿意地解釋光在傳播過程中產(chǎn)生的反射、折射和干涉現(xiàn)象,但卻解釋不了光電效應(yīng)。
德國大名鼎鼎的物理學巨匠愛因斯坦于1905年提出了光子說。
光子說認為,光能是聚集成一份一份的,以不連接的形式在空中傳播。每一份光叫做一個光量子。光量子既是一種微粒,又是一種電波。光子說把幾百年來爭論不休的兩種觀點,即光的微粒說和波動說統(tǒng)一了起來。
今后對光的本質(zhì)很可能還會有新的認識。但到目前為止,光子說是最完美的解釋。
我們從出生起,就與光有千絲萬縷、不可斷絕的聯(lián)系,但光究竟是什么呢?
距今300多年前,赫赫有名的英國物理學家兼數(shù)學家牛頓創(chuàng)立了光學這門學科。當時,牛頓認為光是由一種彈性小球組成的。這就是所謂的光的微粒說。
光的微粒說可以解釋光的反射和光的折射現(xiàn)象。
對于光的反射現(xiàn)象,可以設(shè)想打彈子球的情形。當彈子球在行進過程中撞到邊框上就會被彈回。光的反彈也是這樣,光的粒子投射到像鏡子那樣光滑的表面就可以單向反射。
對于光的折射現(xiàn)象,牛頓也提出了解釋。按照萬有引力定律,當光從光疏物質(zhì)(如空氣)進入光密物質(zhì)(如水或玻璃)時,由于是兩種不同的光媒質(zhì),它們對光的吸引作用就有差別。一般來說,光密物質(zhì)密度較大,它對光的吸引作用強些;光疏物質(zhì)密度較小,它對光的吸引作用弱些。這樣,光束由空氣進入水或玻璃中時,就會折向密度較大的水或玻璃的一側(cè)。
光的微粒說在解釋一些光的色散問題時遇到了困難。
跟牛頓同時代的荷蘭物理學家惠更斯,提出了完全不同的另一種學說——光的波動說。他認為光與聲音一樣,都是一種空氣振動過程,這種振動像水波那樣是一波接一波傳遞的。這就是光的波動說。兩位科學家各持己見,互不相讓。當時牛頓在科學界的威望要比惠更斯高,所以大多數(shù)人附和牛頓的看法,于是微粒說占了上風。
1864年,英國物理學家麥克斯韋在仔細研究了光波后指出:光波是與無線電波、X射線以及γ射線一樣的電磁波,它們之間的區(qū)別僅僅是波長不同。無線電波一般以米為單位,光波則比無線電波要短得多。
這樣,麥克斯韋使光的波動說被大家承認。這種光的波動理論,雖能比較滿意地解釋光在傳播過程中產(chǎn)生的反射、折射和干涉現(xiàn)象,但卻解釋不了光電效應(yīng)。
德國大名鼎鼎的物理學巨匠愛因斯坦于1905年提出了光子說。
光子說認為,光能是聚集成一份一份的,以不連接的形式在空中傳播。每一份光叫做一個光量子。光量子既是一種微粒,又是一種電波。光子說把幾百年來爭論不休的兩種觀點,即光的微粒說和波動說統(tǒng)一了起來。
今后對光的本質(zhì)很可能還會有新的認識。但到目前為止,光子說是最完美的解釋。