光的波动说与微粒说之争从十七世纪初笛卡儿提出的两点假说开始,至二十世纪初以光的波粒二象性告终,前后共经历了三百多年的时间。牛顿、惠更斯、托马斯·杨、菲涅耳等多位著名的科学家成为这一论战双方的主辩手。正是他们的努力揭开了遮盖在“光的本质”外面那层扑朔迷离的面纱。二十世纪初,普朗克和爱因斯坦提出了光的量子学说。1921年,爱因斯坦因为“光的波粒二象性”这一成就而获得了诺贝尔物理学奖。
(左图为青年时代的爱因斯坦) |
1911 年 10 月 29 日,在物理化学家能斯特的组织下,主题为“辐射理论与量子”的第一届索尔维会议终于在布鲁塞尔成功召开了。来自各个国家的物理学家们聚在一起,共同讨论恼人的量子问题。他们都有一种共同的感受,即经典物理学的某些基本原理处境不妙了。第一届索尔维会议使量子思想声名远播,并使更多的人投入到对量子问题的研究中。爱因斯坦的好友贝索风趣地将这次会议称为“布鲁塞尔的女巫盛宴”。
(右图即为布鲁塞尔的女巫盛宴) |
光子的波动性与粒子性之间的联系为:光子的波动性与粒子性是光子本性在不同的条件下的表现。波动性突出表现在其传播过程中,粒子性则突出表现在物体的电磁辐射与吸收、光子与物质的相互作用中。一般地说,频率越高、波长越短、能量越大的光子其粒子性越显著;而波长越长,能量越低的光子则波动性越显著。值得提出的是,在同一条件下,光子或者表现其粒子性,或者表现其波动性,而不能两者同时都表现出来。 |