人类对光的认识过程
光本性认识之发展历程

光本性认识之发展历程自古以来,人类一直对光有着浓厚的兴趣,并不断探索光的本性和性质。
随着科学技术的进步,人们对光的认识也在不断深化和发展。
本文将从古代到现代,梳理光的本性认识之发展历程。
古代认识光的本性主要集中在光的传播和反射方面。
在古希腊时代,亚里士多德的传感理论认为光是由物体发出的一种物质,而光的传播是通过这种物质从视觉对象传开的。
然而,亚里士多德的理论在解释光的传播性质上存在着种种问题。
随着科学思想的演进,伽利略和维塞利亚等科学家开始对光进行实验和观察。
伽利略的实验揭示出光在空气中以直线传播,并能够发生折射。
维塞利亚的实验进一步证明了光的传播性质,他使用了狭缝来研究光的传播,发现光通过狭缝后会产生衍射现象。
这些实验与观察结果巨大地推动了光的本性认识的进展。
到了17世纪,哈克将光的传播性质与粒子模型相结合,提出了光由小颗粒(现在称作光子)组成的理论。
这一理论解释了光直线传播和折射现象,但无法解释光的颜色和衍射现象。
随后,荷兰物理学家霍普完成了著名的实验,证明了光的波动性质。
他使用了两个狭缝来研究光的衍射现象,发现光在通过狭缝之后形成了明暗相间的斑纹,这一实验结果证明了光的波动性质。
19世纪初,光的本性认识迈入了一个新的阶段。
迈克尔逊和莫雷在1887年进行了一项著名的实验,用以测量以太的存在。
然而,实验结果却意外地未能检测到以太,从而推翻了以太理论。
这次实验的失败促使爱因斯坦在十几年后提出了相对论,其中包括了光速不变的原理。
爱因斯坦的理论将光的速度视为宇宙常数,使得我们对光的本性有了更深入的认识。
进入20世纪,量子力学的发展对光的本性认识产生了重要影响。
玻尔提出了光子的概念,解释了光的能量和波动性。
根据玻尔的理论,光可以看作是粒子的形式,而每个光子都具有一定的能量。
这一理论不仅解释了光的辐射和吸收现象,还为后来激光和光电子技术的发展奠定了基础。
到了现代,光的本性认识越发深入。
人们发现光具有量子特性,可以表现出波粒二象性。
探究人眼对光的反应

探究人眼对光的反应人眼对光的反应是一种复杂的生理过程,它涉及到视觉系统的各个组成部分。
在探究人眼对光的反应之前,我们首先需要了解眼睛的结构。
眼睛是一个与外界交互的重要器官,它由多个组成部分构成。
角膜是眼睛的外部透明薄膜,它对光的折射起着至关重要的作用。
光线通过角膜进入眼球后,会经过虹膜和瞳孔,这是人体对光线强度的调节机制之一。
瞳孔会根据光线的强度来调整大小,以控制光线的进入量。
这种调节使我们能够在不同环境光照条件下保持良好的视觉。
光线进入眼球后,它会通过晶状体的折射进一步聚焦。
晶状体是一种透明的凸透镜,它能够根据物体的距离来调整焦距,从而使光线聚集在视网膜上。
视网膜是眼睛最重要的感光器官,它包含了光敏细胞,分为两类:锥状细胞和杆状细胞。
这些细胞可以将光能转换成神经信号,并将其传输到大脑。
视觉的产生并不仅仅是光能转化为神经信号的过程。
在视觉皮层,大脑对神经信号进行复杂的处理和解读。
事实上,我们所看到的图像是大脑对这些信号的解析和整合的结果。
因此,人眼对光的反应是一个综合性的过程,不仅涉及眼睛的生理结构,还涵盖了大脑的认知和感知机制。
除了光线进入眼睛的过程外,我们还需要考虑光线在眼睛内部的传播和衍射。
当光线通过不同介质的边界时,会发生折射和反射现象。
这些现象的发生会影响到光线在眼睛中的传播路径和最终在视网膜上的成像效果。
所以,对光线的反射现象的研究也是我们探究人眼对光的反应的重要方面之一。
近年来,科学家们也对人眼对光的反应进行了更深入的研究。
他们发现,人眼对不同波长的光有不同的反应。
例如,我们对红光比较敏感,而对蓝光则相对不敏感。
这不仅与光敏细胞的特性有关,还与我们视觉感知和生物钟调节等方面的功能有关。
总体来说,人眼对光的反应是一个复杂而精细的过程,它涉及到眼睛的结构、光的传播和折射,以及大脑的感知和认知机制。
通过深入探究这一过程,我们可以更好地理解和解释我们日常生活中的视觉现象。
这对于改善人们的视觉健康和发展相关的技术也具有重要意义。
对光的认识

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.
人类对光的认识过程

人类对光的认识过程- -人类对光的本性认识经历了一个非常曲折、漫长的过程,这其中不仅仅使我们获得了很多知识,更重要的是对科学精神和科学发现的理解更深刻了。
光的本性认识历史——摘自《重要物理概念规律的形成与发展》乔际平刘甲珉编著人们对光的本性的认识经历了漫长的岁月,大约在十七世纪形成了两种对立的学说,即光的波动说与微粒说,但在以后很长一段时期内,微粒说占据统治地位,而波动说几乎消声匿迹.历史发展到十九世纪初,由于一连串的发现和众多科学家的努力使光的波动说再次复兴,并压倒了微粒说.二十世纪初,爱因斯坦提出了光的量子说,康普顿证实了光的粒子性,使人们对光的本性又有全新的认识,乃至到今天,人们认识到光具有波粒二象性.人们对光的本性的认识过程可概括为:光的波动说→光的微粒说→光的波动说→光的量子说→光的粒子说→光的波粒二象性.一、光的波动说的形成十七世纪形成了关于光的本性的两种学说,历史上主张光的波动说有笛卡儿、胡克、惠更斯等人.1.笛卡儿借助于以太来说明光的传播过程十七世纪上半叶,法国物理学家笛卡儿(1596—1650)曾用他提出的“以太”假说来说明光的本性.他用以太中的压力来说明光的传播过程.如果一物体被加热并发光,这意味着,物体的粒子处于运动状态并给予这一媒质的粒子以压力.这一媒质被称为以太,它充满了整个空间.压力向四面八方传播,在达到人眼后引起人的感觉,他把人们对物体的视觉比喻为盲人用手杖来感知物体的存在,他把光的颜色设想为起源于以太粒子的不同的转动速度,转得快的引起红色的感觉,转得慢的对应于黄色,最慢的是绿色和蓝色.他的主张是强调媒质的影响,以“作用”的传播为出发点,特别是以接触作用或近距作用为出发点,把光看作压力或者脉动运动的传播,因而笛卡儿被认为是光的波动说的创始人.2.胡克把光波与水波类比指出光的波动性胡克在1665 年出版的《显微术》一书,明确提出光是一种振动.他以钻石受到摩擦、打击或加热时在黑暗中发光的现象为例,认为发光体的一部分处在或多或少的运动中,又因金刚石很硬,肯定它是一种很短的振动.在分析光的传播时,胡克提到了光速的大小是有限的,并认为“在一种均匀媒介中,这一运动在各个方向都以相等的速度传播”,因此发光体的每一个振动形成一个球面向四周扩展,犹如石子投入水中所形成的波那样,而射线和波面交成直角.胡克还把波面的思想用于对光的折射现象的研究,提出了薄膜颜色的成因是由于两个界面反射、折射后所形成的强弱不同、超前落后不一致的两束光的叠合.这里已包含着波阵面、干涉等不少波动说的基本概念.3.惠更斯把光波与声波类比提出惠更斯原理,发展了光的波动学说荷兰物理学家惠更斯(1629—1695)在十七世纪七十年代,从事光的波动论的研究,1690 年出版了他的著名著作《论光》.惠更斯从光的产生和它所引起的作用两方面来说明光是一种运动.他的研究发现:“光线向各个方面以极高的速度传播,并且光线从不同的地点出发时,光线在传播中相互穿过而互不影响.当我们看到发光的物体时,决不会是由于该物体有任何物质传输到我们这里,好象一粒子弹或一只箭穿过空气那样”.从这里可看出,惠更斯从光束在传播中相互交叉时并不彼此妨碍的事实得出上述结论的.他把光的传播方式和声音在空气中的传播作比较,明确地指出了光是一种波动的思想.他又根据光速的有限性论证了光是从媒质的一部分依次向其他部分传播的一种运动,他认为光和声波、水波一样是一种球面波.惠更斯不但从现象上解释各种光的波动现象,而且试图从理论的高度总结出普遍的规律,他提出了著名的惠更斯原理.他叙述说:“关于这些波的形成过程还必须指出,当光在物质中传播时,物质的每一个粒子都应当把它的运动不仅传递给位于它与发光点的连线上近旁的粒子,它也必然把运动传递给所有与它接触并阻碍它运动的其它粒子.因此,在粒子的周围就应当形成波,而该粒子则是波的中心”.运用这个次波原理,惠更斯不但成功地解释了反射和折射定律,而且还解释了方解石的双折射现象.惠更斯没有给波动过程以严密的数学描述.没有提到波长的概念,他的次波包络面也没有从一定位相的迭加所造成的强度分布来考虑,只不过是光传播的一种几何的定性说明,故仍旧停留在几何光学的观念范围内.由于他认为光波和声波一样是一种纵波,因此他无法解释光的偏振现象;而且惠更斯所谓的波动实际上只是一种脉冲而不是一个波列,也没有建立起波动过程的周期性概念,因此,用他的理论无法解释颜色的起源,也不能说明干涉、衍射等有关光的本质的现象.总之,十七世纪,由笛卡儿、胡克、惠更斯等人所建立起的光的波动学说还是很不成熟的.二、光的微粒说的形成在光的波动学说形成过程中,关于光的本性另一种对立学说——光的微粒说也逐步建立起来了。
人类对光本性的认识

人类对光本性的认识
人类对光本性的认识,始于古希腊的有关光的思考。
他们认为光是航行太空中的一种能量。
后来苏格拉底等哲学家就光的性质建立了一套理论,并指出光会呈折射现象,这个命题在科学史上被认为是重要的一点。
由此,古希腊以及古罗马文化就给予了我们关于光本质的一些观点——光穿透空气,以弹射方式传播。
后来,16世纪的科学家对色彩的研究也对我们对光本质的认识有帮助。
红、黄和蓝为混合色,立马把光的三种波长特性提及出来,这是人类对于光的一个重要发展。
科学发展非常迅速,20世纪以来,主要由物理学家和光学家,以及电子技术的发展,加之现代的计算机技术的应用,现代的光学理论也在不断推进。
现代理论证明,光具有粒子和波之性质,是电磁波的特殊形式,在物理活动中发挥着重要作用。
因此,光已经成为科学研究中的重要内容之一。
许多领域,如激光、通信、精密测量等都建立在日益深入的人类对光本性的认识之上。
人类对光的认识2

人类对光的认识2人类对光的探索历程我们生活的世界五彩斑斓,各种事物都呈现出不同的色彩,这些都是光作用的结果。
光与人们的生活息息相关,不仅展现事物绚丽多姿的一面,也为我们提供了生存所需的能量。
自古以来人们探索光的脚步就从未停下,从简单的小孔成像到激光技术的发展应用,这个漫长的历程中留下了许多前人智慧的结晶。
1.日常生活中的一些光学现象光学现象在日常生活中应用广泛,如眼镜、显微镜、望远镜、平面镜等应用的是光的折射和反射原理。
雨后美丽的彩虹,也是由于阳光射到空中的水滴里,发生反射与折射造成的,我们知道,当太阳光通过三棱镜的时候,前进的方向会发生偏折,而且把原来的白色光线分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种颜色的光带。
下过雨后,有许多微小的水滴漂浮在空中,当阳光照射到小水滴上时会发生折射,分散成7种颜色的光。
很多小水滴同时把阳光折射出来,再反射到我们的眼睛里,我们就会看到一条半圆形的彩虹,彩虹的色带分明,红的排在最外面,接下来是橙、黄、绿、青、蓝、紫6种颜色。
2.人们早期发现的基本光学现象我国春秋战国时期《墨经》就记载了光影的形成、针孔成像和光的镜面反射等现象,墨子和他的学生做了世界上最早的小孔成像实验,并对实验结果做出了光沿直线传播的科学解释。
在希腊数学家欧几里德在他的《光学》著作中总结了当时已有的关于光现象的知识和猜测,提出了光的反射定律。
[1]在漫长的历史进程中,人们逐渐认识到光的直线传播、反射和折射等现象,了解到光线来自于物体,光以球面形式从光源发出,发明了凸透镜、凹面镜,以及它们的成像规律。
从16 世纪到18 世纪近300年的时间里,人们建立了完备光的反射定律和折射定律[1]。
发明了光学仪器,如望远镜、显微镜等。
3.光本质的探索过程3.1波动说和微粒说十七世纪中期科学界曾创建了对于光的本质认识的学说,其中之一认为光是极为微小的粒子,因而称为“微粒说”,另一种则认为光是波动运动而称为“光的波动说”。
光的十层理解

光的十层理解
“光的十层理解”是一个哲学概念,由美国作家罗伯特·M.波西格在
其著作《禅与摩托车维修艺术》中提出。
以下是对“光的十层理解”的详细解释:
1. 第一层:光就是光,它是一种物理现象,是电磁波的一种形式,具有波长和频率。
2. 第二层:光是人类视觉能够感知的电磁波,它可以被眼睛接收
并转化为神经信号,让我们看到周围的世界。
3. 第三层:光是能量的一种形式,它可以被转化为其他形式的能量,如热能或电能。
4. 第四层:光是信息的载体,它可以携带信息,例如通过光纤传
输数据。
5. 第五层:光是美的象征,它可以通过色彩和光影创造出美丽的
艺术作品。
6. 第六层:光是生命的必需品,它是植物进行光合作用的关键,
也是人类和其他动物生存所必需的。
7. 第七层:光是时间的象征,它的传播速度是恒定的,因此可以被用来测量时间。
8. 第八层:光是神秘的,它的本质仍然是一个科学谜团,例如光的波粒二象性。
9. 第九层:光是心灵的启示,它可以通过视觉和感知影响我们的情绪和思想。
10. 第十层:光是宇宙的本质,它是连接宇宙万物的纽带,是宇宙中最基本的元素之一。
“光的十层理解”是一个多维度的概念,它涵盖了科学、哲学、艺术、文化等多个领域,反映了人类对光的不同认识和理解。
人类对光的认识过程

人类对光的认识过程人类对光的本性认识经历了一个非常曲折、漫长的过程,这其中不仅仅使我们获得了很多知识,更重要的是对科学精神和科学发现的理解更深刻了。
光的本性认识历史--摘自《重要物理概念规律的形成与发展》乔际平刘甲珉编著人们对光的本性的认识经历了漫长的岁月,大约在十七世纪形成了两种对立的学说,即光的波动说与微粒说,但在以后很长一段时期内,微粒说占据统治地位,而波动说几乎消声匿迹.历史发展到十九世纪初,由于一连串的发现和众多科学家的努力使光的波动说再次复兴,并压倒了微粒说.二十世纪初,爱因斯坦提出了光的量子说,康普顿证实了光的粒子性,使人们对光的本性又有全新的认识,乃至到今天,人们认识到光具有波粒二象性.人们对光的本性的认识过程可概括为:光的波动说→光的微粒说→光的波动说→光的量子说→光的粒子说→光的波粒二象性.一、光的波动说的形成十七世纪形成了关于光的本性的两种学说,历史上主张光的波动说有笛卡儿、胡克、惠更斯等人.1.笛卡儿借助于以太来说明光的传播过程十七世纪上半叶,法国物理学家笛卡儿(1596-1650)曾用他提出的"以太"假说来说明光的本性.他用以太中的压力来说明光的传播过程.如果一物体被加热并发光,这意味着,物体的粒子处于运动状态并给予这一媒质的粒子以压力.这一媒质被称为以太,它充满了整个空间.压力向四面八方传播,在达到人眼后引起人的感觉,他把人们对物体的视觉比喻为盲人用手杖来感知物体的存在,他把光的颜色设想为起源于以太粒子的不同的转动速度,转得快的引起红色的感觉,转得慢的对应于黄色,最慢的是绿色和蓝色.他的主张是强调媒质的影响,以"作用"的传播为出发点,特别是以接触作用或近距作用为出发点,把光看作压力或者脉动运动的传播,因而笛卡儿被认为是光的波动说的创始人.2.胡克把光波与水波类比指出光的波动性胡克在1665年出版的《显微术》一书,明确提出光是一种振动.他以钻石受到摩擦、打击或加热时在黑暗中发光的现象为例,认为发光体的一部分处在或多或少的运动中,又因金刚石很硬,肯定它是一种很短的振动.在分析光的传播时,胡克提到了光速的大小是有限的,并认为"在一种均匀媒介中,这一运动在各个方向都以相等的速度传播",因此发光体的每一个振动形成一个球面向四周扩展,犹如石子投入水中所形成的波那样,而射线和波面交成直角.胡克还把波面的思想用于对光的折射现象的研究,提出了薄膜颜色的成因是由于两个界面反射、折射后所形成的强弱不同、超前落后不一致的两束光的叠合.这里已包含着波阵面、干涉等不少波动说的基本概念.3.惠更斯把光波与声波类比提出惠更斯原理,发展了光的波动学说荷兰物理学家惠更斯(1629-1695)在十七世纪七十年代,从事光的波动论的研究,1690年出版了他的著名著作《论光》.惠更斯从光的产生和它所引起的作用两方面来说明光是一种运动.他的研究发现:"光线向各个方面以极高的速度传播,并且光线从不同的地点出发时,光线在传播中相互穿过而互不影响.当我们看到发光的物体时,决不会是由于该物体有任何物质传输到我们这里,好象一粒子弹或一只箭穿过空气那样".从这里可看出,惠更斯从光束在传播中相互交叉时并不彼此妨碍的事实得出上述结论的.他把光的传播方式和声音在空气中的传播作比较,明确地指出了光是一种波动的思想.他又根据光速的有限性论证了光是从媒质的一部分依次向其他部分传播的一种运动,他认为光和声波、水波一样是一种球面波.惠更斯不但从现象上解释各种光的波动现象,而且试图从理论的高度总结出普遍的规律,他提出了著名的惠更斯原理.他叙述说:"关于这些波的形成过程还必须指出,当光在物质中传播时,物质的每一个粒子都应当把它的运动不仅传递给位于它与发光点的连线上近旁的粒子,它也必然把运动传递给所有与它接触并阻碍它运动的其它粒子.因此,在粒子的周围就应当形成波,而该粒子则是波的中心".运用这个次波原理,惠更斯不但成功地解释了反射和折射定律,而且还解释了方解石的双折射现象.惠更斯没有给波动过程以严密的数学描述.没有提到波长的概念,他的次波包络面也没有从一定位相的迭加所造成的强度分布来考虑,只不过是光传播的一种几何的定性说明,故仍旧停留在几何光学的观念范围内.由于他认为光波和声波一样是一种纵波,因此他无法解释光的偏振现象;而且惠更斯所谓的波动实际上只是一种脉冲而不是一个波列,也没有建立起波动过程的周期性概念,因此,用他的理论无法解释颜色的起源,也不能说明干涉、衍射等有关光的本质的现象.总之,十七世纪,由笛卡儿、胡克、惠更斯等人所建立起的光的波动学说还是很不成熟的.二、光的微粒说的形成在光的波动学说形成过程中,关于光的本性另一种对立学说--光的微粒说也逐步建立起来了。
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2.胡克把光波与水波类比指出光的波动性
他以钻石受到摩擦、打击或加热时在黑暗中发光的现 象为例,认为发光体的一部分处在或多或少的运动中,又因金 刚石很硬,肯定它是一种很短的振动.在分析光的传播时,胡 克提到了光速的大小是有限的,并认为“在一种均匀媒介中, 这一运动在各个方向都以相等的速度传播”,因此发光体的每 一个振动形成一个球面向四周扩展,犹如石子投入水中所形成 的波那样,而射线和波面交成直角.
他认为光的直线传播是由于这些微粒从光源飞出来,在 真空或均匀物质内由于惯性而作匀速直线运动.
3.牛顿在解释光的折射定律、衍射、干涉等现象的 过程中进一步发展和完善了光的微粒说.
牛顿解释光的衍射现象时认为,当光粒子通过障碍的边缘 时,由于两者之间有引力作用,使光束进入了几何阴影区.
人造光
室内摄影,他们从 事的大部分拍摄, 如婚纱摄影、广告 摄影、人像摄影和 宠物摄影都是在摄 影室或其他室内环 境中完成的。在室 内摄影中,人造光 起着关键作用。
பைடு நூலகம்
自然光
又称“天然光”。不 直接显示偏振现象的光。 (它包括了垂直于光波传 播方向的所有可能的振动 方向,所以不显示出偏振 性。从普通光源直接发出 的天然光是无数偏振光的 无规则集合,所以直接观 察时不能发现光强偏于哪 一个方向。) 这种沿着各个方向振 动的光波强度都相同的光 叫做自然光。光又称“可 见光”。
光可以在真空、空气、水等透明 的物质中传播。对于可见光的范围没 有一个明确的界限,一般人的眼睛所 能接受的光的波长在380~760nm之 间。 人们看到的光来自于宇宙中的发 光物质(例如恒星)或借助于产生光 的设备,包括白炽灯泡、荧光灯管、 激光器、萤火虫等。
光的分类
人造光(如激光) 自然光(如太阳光)
人类对光的认识过程
刘露:50% 刘艺轩:50%
清晨 一缕阳光直射进我的房间 像一束亮闪闪的金线 不仅照亮了房间 也照亮了我的心田
内容提要
光的定义
光的分类
古代对光的认识 光的波粒二象性
什么是光?
光是人眼可以看见的一系列电磁波, 也称可见光谱。在科学上的定义, 光是指特定波段的的电磁波谱。光 是由光子为基本粒子组成,具有粒 子性与波动性,称为波粒二象性。
的反射和折射的观察结果,归结为今天大家所惯 用的反射定律和折射定律。
光的波粒二象性
波动性
粒子性
人们对光的本性的认识经历了漫长的岁 月,大约在十七世纪形成了两种对立的学说 ,即光的波动说与微粒说,但在以后很长一 段时期内,微粒说占据统治地位,而波动说 几乎消声匿迹.历史发展到十九世纪初,由 于一连串的发现和众多科学家的努力使光 的波动说再次复兴,并压倒了微粒说.二十 世纪初,爱因斯坦提出了光的量子说,康普 顿证实了光的粒子性,使人们对光的本性又 有全新的认识,乃至到今天,人们认识到光 具有波粒二象性.
古代对光的认识
人类对光的研究,最初主要是试图回答“人 怎么能看见周围的物体?”之类问题。
约在公元前400多年,中国的《墨经》中记 录了世界上最早的光学知识。
公元11世纪阿拉伯人伊本· 海赛木发明透镜;
公元1590年到17世纪初,詹森和李普希同时独立
地发明显微镜;
一直到17世纪上半叶,才由斯涅耳和笛卡儿将光
光的波动说
十七世纪形成了 关于光的本性的 两种学说,历史 上主张光的波动 说有笛卡儿、胡 克、惠更斯等 人.
1.笛卡儿借助于以太来说明光的传播过程
如果一物体被加热并发光,这意味着,物体的 粒子处于运动状态并给予这一媒质的粒子以压 力.这一媒质被称为以太,它充满了整个空间.他 的主张是强调媒质的影响,以“作用”的传播为出 发点,特别是以接触作用或近距作用为出发点,把光 看作压力或者脉动运动的传播。
了光的波动学说
3.惠更斯把光波与声波类比提出惠更斯原理,发展
惠更斯从光的产生和它所引起的作用两方面来说明光是一 种运动.他的研究发现:“光线向各个方面以极高的速度传播 ,并且光线从不同的地点出发时,光线在传播中相互穿过而互不 影响.当我们看到发光的物体时,决不会是由于该物体有任何 物质传输到我们这里,好象一粒子弹或一只箭穿过空气那样 ”.
光的微粒说
在光的波动 学说形成过程 中,关于光的本 性另一种对立 学说——光的微 粒说也逐步建 立起来了.
1.牛顿在对光的色散现象的研究中提出了光的微粒 说.
牛顿在光学研究中,从光的色散现象中得出结论;单色的 光束是不能再改变的.它们可以说是光的“原子”,就象物质 的原子一样.
2.牛顿根据光的直线传播性质,提出光是微粒流的 理论.