光的本质是什么?这个结论经历了怎样的探索过程? - 《中国大百科全书》第三版网络版

光的本质是什么?这个结论经历了怎样的探索过程?

主讲人 马伯强

马伯强

北京大学博士。北大大学物理学院教授、博士生导师。2000年国家杰出青年基金获得者。2001年起为理论物理长江特聘教授。2004年获中国物理学会周培源物理奖。 从事粒子物理、中高能核物理、粒子天体物理学及宇宙学等理论研究。研究方向为光锥量子场论、轻子强子深度非弹散射、微扰量子色动力学的应用性、强子的自旋和味道结构、特殊的强子态、夸克和轻子的统一性问题、原子核内的夸克效应、高能宇宙线粒子。

最后更新 2021-06-11
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主讲人 马伯强
北京大学

    我们来看一下,从科学的角度来讲光的本质虽然刚才一个几何性质、一个光的分解对我们认识光非常的重要,但是光的本质到底是什么?还是经过了很多年的探索刚开始的时候牛顿认为是一个子,它走直线一个一个粒子过来然后惠更斯说它不是粒子,它是波,就像水面上那些波传动用这种方式。我们知道就是1801年托马斯·他用光的干涉实验,就是说,我让两个地方的光分别走两条不同的路,然后再让碰在一起,发现出现彩色的条纹,这样证明这个光它是有波的性质。然后是光的衍射实验,光的衍射实验光我这么打过去这么打过去之后,我给它挡住,前面一条挡住之后,肯定后边啥都没有,走直线。但是我这地方如果是一个圆,我打到这上面之后,我就发现后边正好还有一个亮点,那就说明光可以绕过直接障碍物,在后边也形成光线,这是光的衍射现象。这样他们这两个等于被认为彻底粉碎了牛顿的微粒说,使波动说成为了这个时代应该是19世纪,是关于光的本质的正统学说。我们知道后来,我后边还给大家讲,赫兹在实验室证明了电磁波的存在,而且是光是电磁波当中的一种。这样更证明了光是电磁波但是历史非常有意思。1905年的时候,爱因斯坦用光是粒子这种学说解释光电效应,是一种新的物理学发现。这个效应,不可能用光是波动来解释。所以到了今天我们的结论是光又是粒子,又是波又不是粒子,又不是,它是具有波粒二象性。所以这是今天的正统的学说,光是具有波粒二象性这样的本质

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