光的本質(zhì)是什么光的反射定律

光的研究歷史

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光的研究歷史
【光的本質(zhì)是什么光的反射定律】沒有光，我們的世界將會是一片黑暗。光學(xué)和力學(xué)一樣，自古希臘時候人們對光就有所研究，在歐幾里得時代，人們對光的反射就進(jìn)行了研究，但是，關(guān)于光的本質(zhì)這個深奧的問題的研究卻沒有任何進(jìn)展。當(dāng)時對光的研究僅僅停留在光的傳播以及光的運(yùn)用方面。
光的微粒說

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光的粒子說
科學(xué)的魅力就在于永無止境，總會有那樣一批人前仆后繼，追本溯源，為了尋求真相而奉獻(xiàn)一生。光的本質(zhì)，是十七世紀(jì)科學(xué)家們研究的一個重要課題，在當(dāng)時，有兩種學(xué)說，光的粒子說和光的波動說。粒子說認(rèn)為，光的本質(zhì)是一種粒子，1638年，法國數(shù)學(xué)家皮埃爾.伽森狄更提出，光是由大量堅實(shí)粒子組成的；之后的幾年中，牛頓對皮埃爾提出的粒子說也進(jìn)行了研究，通過光的直線傳播規(guī)律以及光的偏振現(xiàn)象，1675年牛頓提出了假設(shè)，認(rèn)為光是一種從光源發(fā)出的粒子，在均勻介質(zhì)中以一定的速度傳播。微粒說很自然地解釋了光的反射定律，但是卻無法解釋幾束光在交叉?zhèn)鞑r對彼此的傳播方向及速度毫無影響。牛頓提出的光的微粒說，在18世紀(jì)取得了統(tǒng)治的地位。
光的波動說

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光的波動說
1690年，荷蘭物理學(xué)家惠更斯出版了《光論》一書，在書中，他首次提出了光的波動說，認(rèn)為光是一種波，并成功推導(dǎo)出了光的反射及折射定律，圓滿地解釋了光速在光密介質(zhì)中速度減小的原因。十九世紀(jì)，英國物理學(xué)家麥克斯韋創(chuàng)立了光的電磁學(xué)說，他證明了電磁波在真空中的傳播速度等于光的傳播速度，從而推導(dǎo)出光在本質(zhì)上和電磁波是一樣的，也就是說光是一定波長的電磁波。后來，人們發(fā)現(xiàn)了光的干涉、衍射現(xiàn)象，將波動學(xué)說推向了頂峰。
光的波粒二象性

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光具有波粒二象性
二十世紀(jì)，量子力學(xué)和相對論的問世，物理學(xué)的發(fā)展也由經(jīng)典物理發(fā)展到了現(xiàn)代物理學(xué) 。1905年，愛因斯坦提出了著名的光電效應(yīng)，認(rèn)為紫外線照射到物體表面時，會將能量傳遞給表面電子，使之?dāng)[脫原子核的束縛，從而釋放出來。愛因斯坦將光解釋為一種能量，稱為光子。人們突然發(fā)現(xiàn)，光的波動說根本不能解釋光電效應(yīng) 。同年，愛因斯坦在他的一篇論文中發(fā)表了一個觀點(diǎn)：他認(rèn)為，對于時間的平均值，光表現(xiàn)為波動；對于時間的瞬時值，光表現(xiàn)為粒子。這是歷史上第一次提出波動說和粒子說的統(tǒng)一，這一現(xiàn)象稱為光的波粒二象性。這一理論，最終得到了科學(xué)界的廣泛認(rèn)可。1921年，愛因斯坦因提出這一學(xué)說獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。
光具有波粒二象性，這一事實(shí)結(jié)束了粒子說和波動說多年的爭斗。在科學(xué)發(fā)展的巨輪中，舊的理論總會被新的理論所打敗，這就是科學(xué)！