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                维科新闻


                1900年,普朗克从物质的分子结构理论中借用不连

                发布时间:2019-12-04

                 1665年牛顿进行太阳光】的实验,它能把太阳光分解成简单的组成部分,形成一个颜色按一定顺序排列的光分布——光谱。它使人们第一次接触到光的客观的和◤定量的特征,各单♀色光在空间上的分离是由光的本性决定的。牛顿还发现了把曲率半径很大的凸透□镜放在光学平玻璃板上,当用白光照射时,则见透镜与玻璃平板接ㄨ触处出现一组彩色的同心环∮状条纹;当用某一单色光照射时,则出现一组明暗相间的№同心环条纹,后人把这种现象称牛顿环。借助这种现↓象可用第一暗环的空气隙的厚度来定▲量地表征相应的单色光。 [1] 
                牛顿在发现这些重要现象的同时,根据光的直线传播性』,认为光是一种微粒流,微粒从光源飞出来,在均匀介质内遵从力学定律作⌒ 等速直线运动,并且用这种观点对折射和反射现▓象作了解释。惠更斯是光的微粒说的反对者,他创立波▽动说,1690年在《光论》一书中写道:“光同声≡一样,是以球形波〓面传播的。” 并且指出光振动所达到的每一点都可视为◥次波的振动中心,次波的包络面为传播着的波的波阵面(波前)。在整个18世纪中,光的微粒流理论和光的波动理▂论都被粗↑略地提了出来,但都不很完整。 [1] 
                19世纪初,波动光学初步形成,其中以T.杨和A.菲涅耳的著作为代∩表。杨圆满地解释了“薄膜的@ 颜色”和双狭缝干涉现☆象。菲涅耳于1818年以杨氏干涉原理补充了惠更斯原理,由此形成了今天◆为人们所熟知的惠更斯-菲涅耳原理,用它︻可圆满解释光的干涉和衍射现象,也能∑解释光的直线传播。在进一步的研究中,观√察到了光的偏 振和偏振光的干涉。为了解释这些●现象,菲涅耳假定光是一种在连续介质(以太)中传播的横●波。但是由此不得不把弹性固体的特性强加于以々太,如此性质的以太是难以想象的,并且即使承认以太也没有能把光学现象同其他☉物理现象联系起来。 [1]  [2] 
                1846年法拉第发现了光的振动面在磁场中◥发生旋转;1856年W.韦伯发现光在真空中的速度等于电流强度的电磁单位与静电单位的↘比值。它们表示光学现象与电磁学现象间▓有一定的内在关系。 [1] 
                1860年前后麦克斯韦的理》论研究指出,电场和磁场的改变,不能局限于空间的某一部分,而是以等于电流的◢电磁单位与静电单位的比值的速度传播着,光就是这样一种电磁现象。这个ζ结论在1888年为赫兹的实验证实。按麦克斯韦的理♂论,若以c代表光在真空中的速度,v代表光在介电常数为ε和磁导率』为μ的透明介质中的速度,则有:
                c/v=(εμ)1/2
                式中c/v恰为介质的折射率,所以有:
                n=(εμ)1/2
                上式给出了透明介质的光学常数n跟电学常数ε和磁学常数μ的关系。在认识光的物「理性质方面,麦克斯韦理论较以前各种理论向前迈进㊣ 了一大步。 [1] 
                然而,这种理论不能说明产生频率高达光的频率的电振子的性质,也不╲能解释折射率随光的频率而变所引起的光的色散。到了1896年H.洛伦兹创立电〓子论,才解释了发光和物质吸收光的现象,也解释了光在物质中传播的各种特点,包括对色散现象卐的解释。洛伦兹的理论中以太乃是广袤无限的不动的介质,其唯一※特点是,这种介质中光振动具有一定的传播速度。 [1] 
                对于像炽热的黑体的辐射中能量按波长卐分布这样重要的问题,洛伦兹理论还不能给出满意的解释。并且,如果认为洛伦兹关于以太的概念Ψ 是正确的,则可将运动的以太选作参照系,使人们能区别出▅绝对运动。而事实上,1887年A.迈克耳孙等用干⊙涉仪测“以太风”得否定的结果,这表明到了洛伦兹〖的电子论时期,人们对光本性的认识仍然有不少片面性。 [1] 
                1900年,普朗克从物质的分子结构理论中借用不连ζ 续性的概念,提出了辐射的量子论,认为各种频率的电磁波(包括光),只能以各自确定分立的能量从振○子射出,这种能量微粒称为量子,光的量子称为光︽子。量子论不仅很自然地解释了灼热〗体辐射能量按波长分布的规律,而且以全新的概念提¤出了光与物质相互作用的问题。量子▆论不但给光学,也给整个物理学提■供了新的概念,通常把它的诞生视为近代物理学的起点。 [1]