对光的认识
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光子
爱因斯坦
爱因斯坦提出了光电效应 光电效应——光照射到金属表面上，可使电子 溢出。 他也因此获得诺贝尔奖（1921年）
光的本质
光是一种物质形态，具有波粒二象性；波动性和 粒子性是光在不同场合下反映出来的两种属性； 光既是具有粒子性的电磁波，又是具有波动性的 光子流。
光的本质的认知过程
1666年 牛顿
光的认识历程
光是地球生命的来源之一。光是人类认 识外部世界的工具。光是信息的理想载体或 传播媒质。
据统计，人类感官收到外部世界的总信 息中，至少90％以上通过眼睛……
人们对光的本性的认识经历了漫长的岁 月。
17世纪~18世纪
光的微粒学说(1666年)
牛顿
17世纪曾为牛顿等所提倡。 这种学说认为
光由光源发出的微粒、它从光源沿直线行进
19世纪中
麦克斯韦在18Βιβλιοθήκη 3年提出光的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦
电磁理论
电磁辐射不仅与光相同，并且其反射、折
射以及偏振之性质也相同，由麦克斯韦的理 论研究表明，空间电磁场是以光速传播。这 一结论已被赫兹的实验证实。
他认为光是一种电磁现象，即光是电磁波
机械波与电磁波
机械波由机械振动产生，电磁波由电磁振荡产生； 机械波传播需特定的介质，真空中不能传播，电磁波
可在真空中传播； 机械波可以是横波或引纵波，电磁波只能是横波
✓ 横波——振动方向与波传播方向垂直。 ✓ 纵波——振动方向与波传播方向相同。
19世纪末20世纪初
德国物理学家普朗克提出了量子假说 马克斯·普朗克
光子的能量为普朗克常量和电磁辐射频率的 乘积，E=hv 他开创了量子物理学先河， 并于1918年获得诺贝尔奖
由于普朗克常数极小，频率不十分高的光子能量和 动量很小，在很多情况下，个别光子不易显示出可 观测的效应．人们平时看到的是大量光子的统计行 为，只有在一些特殊场合，尤其是牵涉到光的发射 与吸收等过程时，个别光子的粒子性会明显地表现 出来，波长越短、粒子性越明显．
至被照物，因此可以想像为一束由发光体射
向被照物的高速微粒。这学说很直观地解释
了光的直线传播及反射折射等现象，曾被普
遍接受 。
光的波动学说(1678年)
克里斯蒂安·惠更斯
第一位提出光的波动说的是与牛顿同时代 的荷兰人惠更斯。
他认为光是一种波，由发光体发起，和声 音一样依靠媒质来传播。
这种学说也解释了光的反射和折射现象， 但这种学说直到19世纪初当光的干涉和衍 射现象被发现后才得到广泛承认。
微粒说 弹性粒子
1678年 惠更斯 波动说 以太弹性波
现在 波粒二象性
1905年 爱因斯坦 光子假设
1801年 托马斯·杨 双缝实验
1873年 麦克斯韦 电磁场理论
光是一种物质，光具有波动性和粒子性．即所谓的 波粒二象性．
光是由光子组成的，光子在很多方面具有经典粒子 的属性，但光子的出现几率是按波动光学的预言来 分布的．
爱因斯坦
爱因斯坦提出了光电效应 光电效应——光照射到金属表面上，可使电子 溢出。 他也因此获得诺贝尔奖（1921年）
光的本质
光是一种物质形态，具有波粒二象性；波动性和 粒子性是光在不同场合下反映出来的两种属性； 光既是具有粒子性的电磁波，又是具有波动性的 光子流。
光的本质的认知过程
1666年 牛顿
光的认识历程
光是地球生命的来源之一。光是人类认 识外部世界的工具。光是信息的理想载体或 传播媒质。
据统计，人类感官收到外部世界的总信 息中，至少90％以上通过眼睛……
人们对光的本性的认识经历了漫长的岁 月。
17世纪~18世纪
光的微粒学说(1666年)
牛顿
17世纪曾为牛顿等所提倡。 这种学说认为
光由光源发出的微粒、它从光源沿直线行进
19世纪中
麦克斯韦在18Βιβλιοθήκη 3年提出光的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦
电磁理论
电磁辐射不仅与光相同，并且其反射、折
射以及偏振之性质也相同，由麦克斯韦的理 论研究表明，空间电磁场是以光速传播。这 一结论已被赫兹的实验证实。
他认为光是一种电磁现象，即光是电磁波
机械波与电磁波
机械波由机械振动产生，电磁波由电磁振荡产生； 机械波传播需特定的介质，真空中不能传播，电磁波
可在真空中传播； 机械波可以是横波或引纵波，电磁波只能是横波
✓ 横波——振动方向与波传播方向垂直。 ✓ 纵波——振动方向与波传播方向相同。
19世纪末20世纪初
德国物理学家普朗克提出了量子假说 马克斯·普朗克
光子的能量为普朗克常量和电磁辐射频率的 乘积，E=hv 他开创了量子物理学先河， 并于1918年获得诺贝尔奖
由于普朗克常数极小，频率不十分高的光子能量和 动量很小，在很多情况下，个别光子不易显示出可 观测的效应．人们平时看到的是大量光子的统计行 为，只有在一些特殊场合，尤其是牵涉到光的发射 与吸收等过程时，个别光子的粒子性会明显地表现 出来，波长越短、粒子性越明显．
至被照物，因此可以想像为一束由发光体射
向被照物的高速微粒。这学说很直观地解释
了光的直线传播及反射折射等现象，曾被普
遍接受 。
光的波动学说(1678年)
克里斯蒂安·惠更斯
第一位提出光的波动说的是与牛顿同时代 的荷兰人惠更斯。
他认为光是一种波，由发光体发起，和声 音一样依靠媒质来传播。
这种学说也解释了光的反射和折射现象， 但这种学说直到19世纪初当光的干涉和衍 射现象被发现后才得到广泛承认。
微粒说 弹性粒子
1678年 惠更斯 波动说 以太弹性波
现在 波粒二象性
1905年 爱因斯坦 光子假设
1801年 托马斯·杨 双缝实验
1873年 麦克斯韦 电磁场理论
光是一种物质，光具有波动性和粒子性．即所谓的 波粒二象性．
光是由光子组成的，光子在很多方面具有经典粒子 的属性，但光子的出现几率是按波动光学的预言来 分布的．