只要知道光是一种电磁波就知道光是一种物质了,因为电磁波是电磁场的传播。

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/06 16:14:26
而电磁场是一种物质,所以光也应该是一种物质,所以就表明它有粒子性了。可为什么还要来个光既有波动性又有粒子性,而且还为这个问题争论了几百年?应该说知道光是电磁波就可以知道它有波动性又有粒子性了。还有粒子性到底是什么意思啊,我对它不太完全清楚。能否生动形象的说明?

1905年,爱因斯坦对光电效应提出了一个理论,解决了之前光的波动理论所无法解释的这个实验现象。他引入了光子,一个携带光能的量子的概念。
在光电效应中,人们观察到将一束光线照射在某些金属上会在电路中产生一定的电流。可以推断是光将金属中的电子打出,使得它们流动。然而,人们同时观察到,对于某些材料,即使一束微弱的蓝光也能产生电流,但是无论多么强的红光都无法在其中引出电流。根据波动理论,光强对应于它所携带的能量,因而强光一定能提供更强的能量将电子击出。然而事实与预期的恰巧相反。
爱因斯坦将其解释为量子化效应:电子被光子击出金属,每一个光子都带有一部分能量E,这份能量对应于光的频率ν:E=hν
这里h是普朗克常数(6.626 x 10^-34 J s)。光束的颜色决定于光子的频率,而光强则决定于光子的数量。由于量子化效应,每个电子只能整份地接受光子的能量,因此,只有高频率的光子(蓝光,而非红光)才有能力将电子击出。

我来给你解释一下:
我们说光是一种电磁波,光具有波动性,这是从波来理解光的,然而,比如,光具有干涉,衍射等现象,这可以是认为类比于机械波的一种波。然而后来我们说光既有“波动性,又有粒子性”,实际上,这里的“波动性”里的“波”已经跟以前只是通过干涉,衍射说光是一种波完全不同了,这里我们不妨称“波动性”里的波为“新波”,“新波”是一种反映粒子出现概率的函数,我们称之为波函数,比如我们用y=1/2(0<x<4),y=0(当x>4或x<0时),并且规定y的平方也就是1/4代表它出现的概率,也就是它在横坐标0到4范围内出现的概率都是相等的。
这就是所谓的光的波动性。我们可以用波函数来描述粒子出现的概率。

再说光的粒子性,实际上,后来所说的“粒子性”,也与之前人们争论了几百年的光是粒子,中的粒子有所不同了。在这里我们不妨称之为“新粒子性”。先说原先的粒子,也就是牛顿当初认为的粒子性,他所认为的粒子性就是将光看做一个粒子,这种粒子是具有一定轨道的,也就是说它运动是有一定轨迹的,我们可以精确地描述出这种轨迹,就像我们可以用抛物线描述一个横抛的球一样。只不过粒子是这样的一个球缩小很多倍。然而后来所说的粒子性,也就是说“新粒子性”,它是没有确定轨道的,也就是说