什麼是光的研究歷史

什麼是光的研究歷史

光的研究歷史,光學和力學一樣,在古希臘時代就受到注意,光的反射定律早在歐幾里得時代已經聞名,但在自然科學與宗教分離開之前,人類對於光的本質的理解幾乎再沒有進步,只是停留在對光的傳播、運用等形式上的理解層面。

十七世紀,對這個問題已經開始存在“波動學說”和“粒子學說”兩種聲音:荷蘭物理學家惠更斯在1690年出版的《光論》一書中提出了光的波動說,推導出了光的反射和折射定律,圓滿的解釋了光速在光密介質中減小的原因,同時還解釋了光進入冰時所產生的雙折射現象;而英國物理學家牛頓則堅持光的微粒說,在1704年出版的《光學》一書中他提出,發光物體發射出以直線運動的微粒子,微粒子流衝擊視網膜就引起視覺,這也能解釋光的折射與反射,甚至經過修改也能解釋格里馬爾迪發現的“衍射”現象。

十九世紀,英國物理學家麥克斯韋引入位移電流的概念,建立了是電磁學的基本方程,創立了光的電磁學說,通過證明電微波在真空中傳播的速度等於光在真空中傳播的速度,從而推導出光和電磁波在本質上是相同的,即光是一定波長的電磁波。 二十世紀,量子理論和相對論相繼建立,物理學由經典物理進入了現代物理學。

1905年美國物理學家愛因斯坦提出了著名的光電效應,認爲紫外線在照射物體表面時,會將能量傳給表面電子,使之擺脫原子核的束縛,從表面釋放出來,因此愛因斯坦將光解釋成爲一種能量的集合,光子。

1925年,法國物理學家德布羅意又提出所有物質都具有波粒二象性的理論,即認爲所以的物體都既是波又是粒子,隨後德國著名物理學家普朗克等數位科學家建立了量子物理學說,將人類對物質屬性的理解完全展拓了。 綜上所述,光的本質應該認爲是“光子”,它具有波粒二相性。所以光既是一種波,又是由一個個光子所構成,不過作爲一種獨特物質,它的波動性還是佔主要方面。同時光具有動態質量,根據愛因斯坦質能方程可算出其質量。