“光的本性”几个易混淆问题释疑

1、“光的本性”几个易混淆问题释疑以下是关于“光的本性”几个易混淆问题释疑， 希望内容 对您有帮助，感谢您得阅读。“光的本性” 一章研究光的现象较多，令人难记.定 性的多，较难分析解释，有些概念比较抽象，颇费理解.教学 中，对于一些易混淆的问题应向学生讲解清楚，帮助他们深刻认识光的本性.问题1关于光的本性有几种学说？各种学说的代表人物是谁？ 释疑在研究光的本性的历史上，具有代表性的学说有五种.(1 )微粒说这个学说是1 7世纪末提由的，代表人物是牛顿.牛顿根据光的直线传播、 光的反射和折射、光具有能量 等特点，提由光是由一种具有完全弹性的球形微粒大量聚集而 成的，这些微粒在均匀介质中以极高的速度做

2、直线运动.(2 )波动说这个学说的代表人物是与牛顿同时代的荷兰 物理学家惠更斯.他根据光与机械波有类似特征， 提由光是以 光源为振源的某种振动，光是在一种特殊的弹性物质“以太” 中传播的弹性机械波. 但实验证明这种“以太”物质是不存在 的.从现代光学论来看，微粒说和波动说都没有能揭示光的实质.在当时的实验条件下各自只能解释一些光现象,但又有一些无法解释的问题.(3 )电磁说这个学说的代表人物是麦克斯韦.1 9世纪后期，麦克斯韦根据理论上得到的电磁波的速度与实际测得的 光速相同、电磁波和光都可以在真空中传播而不需要介质等， 预言光是一种电磁波. 后经赫兹实验证实电磁波确实存在，这样光的电磁说就诞

3、生了.经过一系列科学家的努力， 测由了光波的波长，并同各种 电磁波一起组成了排列有序的电磁波谱，光作为一种电磁波在电磁波谱中占据了它应有的位置.光的电磁说使光的波动理论发展到了相当完美的程度， 取得了很大的进步，使人们在对光 的认识上跨进了一大步.(4 )光子说这个学说的代表人物是爱因斯坦. 光子说的 要点是：光由光子组成，在空间传播的光不是连续的， 而是一 份一份的，每一份叫做一个光子，每个光子具有能量E= h v .(5 )光的波粒二象性现在，科学家对光的本性的认识是： 光具有波粒二象性.个别光子的行为显示由波动性； 频率越高 的光子，能量越大，粒子性越明显，但这种粒子又不同于宏观 现象中

4、的质点；大量光子的作用显示由波动性，频率越低，波动性越明显，但它又不同于机械波， 亦不同于电磁振荡产生的 电磁波.问题2光的波粒二象性是不是折衷主义？释疑对光的本性的认识，历史上曾发生过两次否定. 第一次是波动说取代微 粒说，但是第二次当光电效应等现象发现之后，并没有取消波动说，而是提曲波粒二象性，这是不是搞折衷主义呢？不是， 因为这两次否定的性质是不同的.第一次，波动说与微粒说两种学说本身是不相容的，光的干涉、衍射现象的发现及光速测 定，证明微粒说是错误的. 波动说能解释包括微粒说可以解释 的一切光现象，使微粒说没有再存在的理由. 这次否定是彻底 的.第二次的情况不同，光子说与电磁说均可以解

5、释某些实验， 但又都不能被完全取代， 所以都有存在的理由， 而且光子说作 为电磁波说的对立面理论提由来是相容的.光子能量E = h v中的频率v正是波的特性的描述，更重要的是，实验也证明了个别光子表现由粒子性，大量光子表现由波动性.由此可见， 光的波粒二象性不是互相对立的实验现象的折衷，也不是理论上的权宜之计，而是对光的本性的科学概括.值得说明的是，光的波动性（电磁说）和粒子性（光子说） 不同于宏观机械波（波动说）、宏观质点（微粒说）. 问题3白光经三棱镜色散后得到的彩色条纹与白光通过双缝 干涉后得到的彩色条纹的图样和形成过程有何不同？释疑它们图样的不同点是：三棱镜产生的彩色条纹图样是七色光

6、带连续排列的，光带较宽，色光只能由现一组. 而双缝干涉图 样在中间有一明亮的白光带， 以此为中心，七色光带向两侧延 伸，可以看到若干组彩色条纹， 并逐渐暗淡，各组彩色条纹间 以暗条纹相间.它们图样的形成过程有本质区别： 双缝干涉形成的彩色条 纹中，每一种颜色是由两列波叠加使某种色光相互加强而 成.三棱镜色散而成的彩色条纹中的每一种颜色，却是由组成白光的各单色光经棱镜折射后产生不同程度的偏折，从而相互分开形成的. 问题4光的干涉与衍射有何区别？释疑光的干涉与衍射都可以得到明暗相间的色纹，都有力地证明了光的波动性.但 是，产生这两种现象的条件是不同的.光的干涉现象需要相干光，即两列振动情况总是相同的光源，在同一介质中相遇.例如从楔形肥皂膜上观察到的钠黄光的明暗相间条纹，或从水面油膜上观察到的彩色条纹， 就属这类情况，从薄膜的前后表面 反射由来的光就是相干光. 而光的衍射现象产生的条件是障碍 物或孔的线度与光波波长可以比拟的情况. 例如从小孔观察点 光源或从狭缝观察线光源就属这种情况.光经过小孔或狭缝产生非直