跳转到路径导航栏
跳转到正文内容

破解光的秘密(3)(组图)

http://www.sina.com.cn  2004年11月25日 10:34  《少年科学画报》 
用激光击毁碰撞地球的小行星
激光通信
光干涉实验

  破解光的秘密(1)  破解光的秘密(2)

  光到底是什么

  光到底是什么呢?科学家们为此争论了几百年。根据光的直线传播,1672年,牛顿提出,光是由极小的粒子组成的,它们从发光体流出,是一群粒子流。当这群粒子流进入眼睛时,我们就看见东西了。当粒子流碰到镜子表面时,像皮球撞到墙上那样反弹回来,粒子流又返回眼睛中,于是,我们看到了镜子里的自己。

  牛顿的说法很有道理,但是,如果光是小粒子的话,当两束光相交时,就像在十字路口汽车相撞那样,必然要发生粒子之间的碰撞,两束光的队伍会被打乱。然而事实却是:当两束光相交时,好像什么也没有发生,它们朝着各自的方向继续前进,互相并不妨碍。于是1690年,荷兰科学家惠更斯提出,光不是什么微粒,光和声音一样是一种波。当两列波相遇时,可以像没事似的,只管自己前进,并不互相影响。100多年后,菲涅耳的衍射实验和托马斯·杨的干涉实验证明了惠更斯的预言。

  1860年,英国的麦克斯韦研究了电和磁的关系,第一个提出光是一种电磁波。1888年,德国的赫兹证实了电磁波的存在,他测出电磁波的速度与光速相同,并且像光一样,具有折射、反射的性质。此时,光是波的说法逐渐占了上风。

  正当光的“波动说”走向胜利的时候,也是在1888年,人们又有了意外的发现:德国的霍尔瓦克斯发现,当紫外光照射到金属锌板上时,金属板上有电子飞出来。这种现象叫做光电效应。十几年后,爱因斯坦对光电效应进行了研究。他认为,光由一群叫光子的极小微粒组成,当光子撞到金属上时,把自己的能量传给了金属中的电子,使电子有足够的力气飞出来。光子的运动不像射出的子弹,也不像球场上的篮球。篮球投入球筐后的运动方向、落点,运动员看得一清二楚,而光子进入一个小孔后,朝哪里走,落到什么地方,谁也不能作出预先的回答。光子很少单独行动,它们总是成群结队。在针尖大小的面积上,可以通过1万个光子!

  总之,光子的这种特殊行为决定了光的特殊性:它既有粒子的性质,又有波的性质,所以,光是个“两不像”,更确切地说,光是个“两都像”,科学家称此为“波粒二象性”。

声明:本文由著作权人授权新浪网独家发表,未经许可,禁止转载。


网友评论

登录名: 密码: 匿名发表
Powered By Google

相关链接

新浪简介About Sina广告服务联系我们招聘信息网站律师SINA English会员注册产品答疑┊Copyright © 1996-2009 SINA Corporation, All Rights Reserved

新浪公司 版权所有