(物理)光的详细资料
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发布时间：2022-07-31 22:31
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时间：2024-12-02 09:27
光的波粒二象性
光的干涉和衍射证明了光具有波动性，但光电效应和光子说又证明波动理论有一定的局限性，光还具有粒子性。由于光既有波动性又有粒子性，我们无法只用其中的一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性。
光子说并没有否定光的电磁说，因为光子的能量，而v、λ都是波的特征，所以光子说在一定程度上揭示了光的波粒二象性。
光的干涉现象是光的波动性的最有力的证明，在双缝干涉的实验中，在象屏处放上照相底片，并设法减弱光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝。如果曝光时间较短，底片上只出现一些无规则分布的点子，这些点子都是光子打在底片上形成的，表现出光的粒子性；如果曝光时间足够长，底片上就出现了有规则的干涉条纹，就像用强光短时间曝光后产生的一样，可见光的波动性是大量光子表现出来的现象。干涉条纹中，光波强度大的地方，是光子到达的机会多的地方；光波强度小的地方，是光子到达的机会少的地方。所以在光的干涉现象中，个别光子表现出粒子性，大量光子运动的规律表现出波动性。
另一方面，我们发现频率较低、波长较长的红外线与频率高、波长短的紫外线、x射线相比，前者更容易发生干涉和衍射现象，但较难得到光电效应。而后者要观察它们的干涉和衍射 图象就困难得多，但比较容易做出光电效应。波长大的表现出波动性，而频率高的，其运动规律更多地表现出粒子性。
光虽然具有波粒二象性，但我们既不能把光看成宏观概念中的波，也不可以把光子看成宏观观念中的粒子。其实所有微观粒子（如电子、质子、中子等）都具有波粒二象性。
“光的本性”的认识
以牛顿为代表的微粒说，认为光是从发光体发射出来的微粒流，而惠更斯提出的波动说认为光是某种振动以机械波的形式向外传播。这两种学说都有许多难以克服的困难。为了克服这些困难，麦克斯韦提出光的电磁说，认为光是波长很短的电磁波，光是电磁波的可见部分电磁说进一步提示了光的本性，但电磁说却不能解释光电效应等物理现象。为了克服这一些困难，爱因斯坦提出了光子说，最终使人们认识到，光具有波粒二象性。
