国际光日宣传周光的探索

几千年来，人类对光——这一日常生活中应用广泛的物质的性质进行了不懈的探索。光的波动说与微粒说争论数百年之后，人们最终认识到“波粒二象性”才是光的本质。

在对光的本质有了越来越科学系统的了解之后，光被人类更好地加以利用，微观世界的发展也注定了人们对光的研究越来越深入。下面就请大家跟随小编对光的本质进行一番探索吧！

光的波粒二象性

?波粒二象性（wave-particleduality）指的是所有的粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述，也可以部分地用波的术语来描述。波粒二象性是微观粒子的基本属性之一。

?这意味着经典的有关“粒子”与“波”的概念失去了完全描述量子范围内的物理行为的能力。爱因斯坦这样描述：“好比有时我们必须用一套理论，有时候又必须用另一套理论来描述（这些粒子的行为），有时候又必须两者都用。我们遇到了一类新的困难，这种困难迫使我们要借助两种互相矛盾的观点来描述现实，单独的两种观点无法完全解释光的现象的，但是合在一起便可以。”

?年，爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释，人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。

?年，德布罗意提出“物质波”假说，他认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，后来的电子衍射试验证实了这一次想。

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光是电磁波

?随着时间的推移，波动说又取得了越来越多的证据。英国科学家麦克斯韦在建立电磁理论的研究过程中，于年就预见：光是起源于电磁现象的一种横波。

?他在相关论文中用斜体字写道:"我们很难避免得出这样的结论，即光是由引起电现象和磁现象的同一介质中的横波组成的。"

?麦克斯韦将电磁学里的四个公式结合起来，提出麦克斯韦方程组。他明确指出，变化的电场会产生磁场，变化的磁场又会产生电场，这样电和磁可以像波（称为电磁波）一样在真空中向前传播而不需要介质。电磁波弥漫在整个空间，以光速传播。麦克斯韦同时预测：光就是电磁波。后来，他在多年研究的基础上，于年出版了《电磁通论》一书指出，光就是电磁波！

?虽然麦克斯韦提出了电磁波理论，但不少人对此还是半信半疑。年，德国物理学家赫兹发明了一种电波环，他用这种电波环做了一系列实验，终于在年发现了人们期待已久的电磁波。赫兹的实验公布后，轰动了世界，麦克斯韦的电磁理论至此取得了决定性的胜利。

?于是，可见光、紫外线、红外线，以及后来发现的X射线、γ射线等这些之前被认为不相干的东西，现在统统被统一成电磁波。光和电磁波的关系也明确地对应起来。

有了光，世界变得不寻常

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听了小编的介绍，大家是否对光有了更加深入的了解与认识了呢？小编这里推荐一个有关光介绍的小链接，大家来了解一下吧！（后台回复关键词：光的探索）

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原稿来源

物理学院学生会学研部

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