光的本質(zhì),一直爭(zhēng)論了幾個(gè)世紀(jì),在物理學(xué)史上留下了非常精彩的篇章。從牛頓的微粒說(shuō),惠更斯的波動(dòng)說(shuō),兩派戰(zhàn)斗了幾百年,中間更有勝負(fù);到了19世紀(jì),菲涅爾,托馬斯楊等驗(yàn)證了光的干涉,衍射等性質(zhì),波動(dòng)說(shuō)占了上風(fēng),隨著麥克斯韋的電磁波理論出現(xiàn),人們理解了光是一種電磁波。 愛(ài)因斯坦光量子理論,光的波粒二象性1905年,愛(ài)因斯坦提出了光量子理論,并以此解釋了困擾人們多年的光電效應(yīng)現(xiàn)象,在光電效應(yīng)里,光的粒子性得到了驗(yàn)證,光是攜帶能量為E=hv的微粒,和金屬中的電子發(fā)生作用,把能量全部轉(zhuǎn)移給電子。 愛(ài)因斯坦后來(lái)指出,光是波粒二象性,在轉(zhuǎn)移能量時(shí)會(huì)表現(xiàn)出來(lái)粒子的性質(zhì),而在它的傳播過(guò)程中體現(xiàn)的是波動(dòng)性。 愛(ài)因斯坦以光量子理論及其對(duì)光電效應(yīng)的解釋?zhuān)@得1921年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),對(duì),不是相對(duì)論獲獎(jiǎng),因?yàn)槟菚r(shí)驗(yàn)證相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)還沒(méi)有完成,而光量子理論已經(jīng)被多個(gè)實(shí)驗(yàn)所證實(shí),最出名的就是密立根光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)(獲得1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)),和康普頓散射實(shí)驗(yàn)(獲得1927年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng))。 如今的各種光電器件,光纖通信,我們能夠上網(wǎng)和各種通信,都是依賴(lài)于愛(ài)因斯坦的光量子理論貢獻(xiàn)。 光量子的思想?yún)s在繼續(xù)發(fā)酵,引出了后續(xù)的量子力學(xué)發(fā)展愛(ài)因斯坦是量子論的先驅(qū),法國(guó)的德布羅意在愛(ài)因斯坦的光量子的啟示下,更是驚人的想象力提出一切微觀粒子都是波粒二象性,提出了物質(zhì)波理論。而薛定諤為了尋找物質(zhì)波的波函數(shù)提出了薛定諤方程,海森堡等提出矩陣力學(xué)和不確定關(guān)系,玻恩提出了波函數(shù)的概率統(tǒng)計(jì),以上形成了整個(gè)量子力學(xué)的發(fā)展基礎(chǔ)。 量子實(shí)驗(yàn)室,專(zhuān)注科學(xué)問(wèn)題,歡迎評(píng)論和關(guān)注。 |
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