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拾无·阿超

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光的本质  

2008-03-29 12:31:24|  分类: 电光源 |  标签: |举报 |字号 订阅

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提起电磁波或电波,大家也许不会太陌生,因为与我们日常生活息息相关的无线电广播、电视广播所放送的电磁波。

光也是电磁波,宇宙线,X线也都是电磁波。电磁波范围很广,波长或周率节节不同,因而起波长或周率之不同,有种种不同的表现与作用,因此而有各各不同的名称。

波长大约在3800 Å(注)至7600Å之间的电磁波能够刺激人眼的视神经而给人以[看得见]的感觉,这一段边叫做光。

注:波长的单位以Å(ÅngstrÖm)   mµ(millimicron)

µ(micron)等最为常用

1µ=10-3mm=10-6m

 1mµ=10-3µ=10-6mm

  1 Å =10-10m=10-1mµ(nm)

电磁波的波长与周率之间有如下的关系:

c = νλ    m/s

式中      ν:电磁波的周率    HZ

       λ:真空中的电磁波波长    m

        c:电磁波在真空中的传播速度    m/s

c也即为在真空中的速度,其大小为:c=(2.99776±0.00004)×108  m/s

通常以3×108  m/s或3×1010cm/s为光速的概略值。

关于光的本质,科学家们自古以来都在不断的研究与解释。不过较有体系的研究大概是以十七世纪初的Kepler(克布勒1571~1630),Decartes(笛卡特1596~1650)等为开端。

光的波动说   1678年Huyghens(惠更斯1629~1695)创光的波动说,认为光是一种波动现象。既然是波动,当然要有某种东西(媒质)存在。他把波动的媒质定名为以太(Ether)。惠更斯以波动的理论说明了光的反射与曲折的法则。

光的粒子说   1704年Newton(牛顿1642~1727)主张说光是一种叫做光素的微粒子所组成的。牛顿以粒子说明了光线直进的原理,但却无法圆满解释干涉与曲折的原因。

电磁波说    到了十九世纪后页Maxwell(马克斯威1831~1879)预言了电磁波的存在,并于1865年提出光的电磁波说。按照这个学说,以太仍然是电磁波界里的共同媒质,光是在这一媒质内振动传播的。后来Einstein(爱因斯坦1879~1955)发现将强烈的光线照射于金属面上可以使金属发出光电子,从而推演到光量子(photon)的问题。他假定光是由振动着的光量子所组成,并以理论推演到光量子所持有的能量为hν  erg,在此ν仍为电磁波的周率,h叫做Planck的定数,大约等于h=6.547×10-27erg-sec。

如此看来,光是具有波动与粒子两个形态的。

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