光子论的光的本质究竟是什么?

发布网友 发布时间：2022-05-23 21:13

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热心网友 时间：2024-03-09 05:05

光的本质是光学理论的关键所在，如果对光的本质认识错误，这样的光学理论不但不能成立，它必将对光学理论乃至现代物理学产生负作用，因此，光学急需建立新的关于光的本质的理论。
由以上讨论知，光的电磁理论是不能成立的，光不是电磁波。光的“波、粒”说也是不能成立的，光也不可能既是电磁波、又是光子。那么，光的本质究竟是什么？光学急需建立新的关于光的本质的理论。新的光学理论是什么？答案已明显地摆在人们面前，那就是光的微粒说。从光学理论的发展过程简图看出，光学理论的发展过程中，曾有过光的微粒说（牛顿微粒说和爱因斯坦的光子说）、波动说（以太波动说和电磁波动说）和“波、粒”说三种学说。由以上讨论知，光的波动说（以太波动说和电磁波动说）和“波、粒”说都是不能成立的。所以，光的微粒说便成了关于光的本质的唯一正确的光学理论。光的微粒说是在光学实践中产生的，并得到黑体辐射、线状光谱、光电效应等多种实验的证实，所以，光的微粒说是应当成立的。不过这里所说的微粒是光子，微粒说应称光子说。光子说和光的“波、粒”说是有本质区别的，下面将两种学说进行比较便知。 1、光子说中的光子是实物粒子，具有静止质量，可常期存在,光子存在于物质和原子之中(这将在下下文中说明)。粒子性是光子表现出来的性质。光子由光电效应、康普顿效应等多种实验所证实。
2、光的“波、粒”说中的粒子也应是光子，但在对该学说的描述时从未出现过光是光子的提法。在首肯光是电磁波后，只是提到光的粒子性，而且在对光的粒子性的解释时，认为粒子性是电磁辐射的不连续分布。在光的“波、粒”说中光子没有静止质量，只能在运动过程中“瞬时”（那怕可存在几亿年）存在，理论家们没有给光子一个栖身之地, 光子的实物粒子地位没有得到明确的肯定。
光的“波、粒”说认为光是电磁波。电磁波是麦克斯韦“设想”“推断”出来的；赫兹的实验不能证明光是电磁波；电磁波方程表示的波因电场和磁场没有转化是不能产生的，也是不能传播的。光的“波、粒”说中的波是不存在的。光的“波、粒”说不能成立 1、对光电效应、康普顿效应等现象的解释：
(1).光子说认为,光的本质是光子, 光子说能够解释光电效应、康普顿效应等现象。
(2). 光的“波、粒”说只能用粒子性(光子) 解释光电效应、康普顿效应等现象, 用电磁波不能解释光电效应、康普顿效应等现象。
2. 对原子线状光谱的解释：
(1). 光子说能够解释原子的线状光谱。
(2). 光的“波、粒”说只能用粒子性(光子) 解释原子的线状光谱, 用电磁波不能解释原子的线状光谱。
3. 对光的干涉、衍射现象的解释：
(1). 光子说(在物质表面引入一个“介面”)能够解释光的干涉、衍射现象, 这已由极弱光（单个光子）的干涉﹑衍射实验所证实。
(2). 光的“波、粒”说不能用粒子性(光子) 解释光的干涉、衍射现象, 用电磁波虽能解释光的干涉、衍射现象,但电磁理论对光的干涉、衍射现象的解释是不能成立的, 这已被极弱光（单个光子）的干涉﹑衍射实验所否定。光的“波、粒”说不能解释光的干涉、衍射现象。
4. 对光的反射、折射现象的解释：
(1). 光子说(在物质表面引入“介面”)后能够解释光的反射、折射现象。
(2). 光的“波、粒”说用粒子性(光子)不能解释光的反射、折射现象; 用电磁理论虽能解释光的反射、折射现象, 但电磁理论对光的反射、折射现象的解释不能成立。因为,根据现代物质结构理论, 物质由原子组成, 物质表面无论如何加工,其表面相对于光子和电磁波来说都是一座座山丘,因此, 光子和电磁波都是无法在一座座山丘的表面上进行有规则反射的。再者, 电磁理论在对光的反射、折射现象解释时,认为电磁波在界面上是“一分为二”的,这已由光在反射时表现出的偏振现象所否定。光的“波、粒”说不能解释光的反射、折射现象。
通过以上讨论可知，光子说的得出是合情合理的，能正确解释光所表现出来的各种现象如：光电效应、康普顿效应，光的干涉、衍射和现象。光的“波、粒”说中，光粒子的地位没有得到应有的肯定；电磁波的存在没有证据；又不能解释光的反射、折射和干涉、衍射现象,光的波动性和粒子性这一对立的矛盾并没有得到解决。所以说光的“波、粒”说和光的弹性“以太”波动理论、光的电磁理论一样，也是不能成立的。
现在，光学中唯一正确的理论就是光子说。到这里我们可以回答文章开始提出的问题，光的本质究竟是什么？我们有充分的理由回答：光的本质是光子，光子的运动产生了光，光束是一群光子流。

热心网友 时间：2024-03-09 05:05

热心网友 时间：2024-03-09 05:06

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