光的性质

伽利略曾经说过,我们能获得的有关宇宙的知识,几乎都必须由光来告诉我们。随着近代科学的发展,光的作用更大,最有效的通信是光纤通信,最理想的火箭是光动力火箭;若想和外星球建立联系的话,就更离不开光。从人类第一次使用光来驱赶自然界的黑暗以来,许多研究物理科学的巨匠都怀着极大的兴趣去研究光,研究光究竟是什么。牛顿认为光具有粒子的性质,并成功地用弹性小球的模型解释了光的直线传播、光在介质界面上的反射等现象。荷兰的物理学家惠更斯提出光的波动说,但未能获得有力的论证,加上牛顿在学术领域的威望,在一个多世纪中,人们对光的认识一直停留在牛顿的微粒学说的基础上。

直到 1801 年,英国物理学家托马斯·杨在实验室成功地观察到光的干涉现象,人们对光的认识进入一个新的阶段,光的波动说得到人们的公认。

  1. 世纪 60 年代,英国物理学家麦克斯韦根据他的电磁理论提出光是

电磁波,他的假说在 1888 年被赫兹的实验所证实。随后的一系列实验又证实了电磁波具有反射、折射、干涉、衍射等波的性质,赫兹又通过实验计算出电磁波的波长、波速,这些实验和计算的结果都和麦克斯韦的理论相吻合。

科学不断发展,人类对光的认识也随之不断深化,20 世纪初,物理学家爱因斯坦的光子说又将光的粒子说建立在量子的新的理论基础上。

光究竟是什么?到今天,人们的回答仍只能这样说,光既具有波动性, 又具有粒子性,光具有波粒二象性。光是什么,仍有待于人类对它作进一步的探索,这将是人类感兴趣的重大课题。