光的微粒说和波动说

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1、光的微粒说和波动说年级：高三 科 目：物理期数：0106编稿：陶澄 审 稿：陶澄录入：李霞一、光的微粒说和波动说光的本性问题专门早就引起人们的注意，在对光的本性的探究中， 逐步形成了两种观点。1. 光的微粒说，认为光是从光源发出的高速运动的小颗粒。这种看 法能够圆满地说明光的直线传播，影的形成。假如把小颗粒比喻成弹 性小球，当小球碰在桌面上时，垂直于桌面的分速度，在与桌面碰撞 时，原速反向弹回；平行与桌面的分速度不发生变化，则能够圆满地 得出了反射定律。在说明折射定律时，假如假设垂直于媒质的分速度 在光密媒体中的速度重量变大，则能够圆满地说明光从光疏媒质射向 光密媒质的近法线折射。并能导出折射

2、定律（即入射角正弦与折射角 正弦之比为常数。）但这就要假设光在光密媒质中速度较大。但光的微粒说同时也遇到困难，即光入射到两种不同媒质界面时， 什么缘故一部分光被反射，一部分被折射？另外，当两束光交叉相遇 时，什么缘故能够沿原方向传播？2. 光的波动说。认为光是某种振动，以波动形式向周围传播。光的 波动说能够圆满说明光射向媒质界面时，能够同时发生反射和折射。 因为水波在遇到这类情形时，反射与折射能够同时发生。两列波相遇 时，能够仍照原方向传播。用光的波动说还能够说明光从光疏媒质射 向光密媒质的近法线折射，然而需假设光在光密媒质中的传播速度较 小。但当时还没有开展光速测定，因此哪种说法更合理，还无

3、法确定。 另外，光的波动说在说明光的直线传播与影的形成等不如光的微粒说 来得容易。两种学说在说明光的一些现象时，既有成功的一面，又有不足的 一面，都无法圆满说明所有的光学现象。但因微粒说的代表人物是牛 顿，因牛顿的地位和阻碍，因此微粒说在其后的专门长一段时刻内， 一直占主导地位。一直到19世纪初，光的干涉、衍射现象在实验中 被相继观测到，专门是在光速的测定实验中，得到的是在光密媒质中 的传播速度较小，波动说的地位逐步得到承认。二、光的干涉1. 波的干涉两列波干涉的条件：频率相同，相差恒定，才能够产生稳固的干 涉现象。2. 光的干涉：假如两个光源发出的光满足干涉条件，将也会观看到 光的干涉现象。

4、但假如随意用两个光源发出的光，则因它们不符合相 干光源，则无法观看到稳固的干涉现象。1801年英国物理学家托马斯杨第一解决了那个问题。他把白光 源发出的一束光分成了两束，再使这两束光干涉，从而完成了干涉现 象的实验。即双缝干涉实验。托马斯杨还通过干涉实验测量了各种 颜色的光的波长。他的实验极大地加强了光的波动说的地位。双缝干涉实验假如用白光做光源，得到的是彩色条纹，假如用单色 光做光源，得到的是明暗相间的条纹，相邻条纹的间隔宾=L人。公 d 式中的d为双缝间的距离，L为双缝与屏间距离，人为所用单色光的 波长。但实验室中常用此法，通过测量条纹间隔，从而测定光的波长。光的干涉在日常生活中和生产中有

5、广泛的应用。请同学回忆在儿童 时代所做的吹肥皂泡的游戏。摸索一下，什么缘故当肥皂泡越大时， 肥皂泡的颜色越鲜艳？三、光的衍射1. 波的衍射，当波在传播中遇到障碍物时，若障碍物的尺度与波长 相近时，波会绕过障碍物传播，即波的衍射。2. 光的衍射，假如光在传播过程中遇到了足够小的障碍物，假如光 是一种波，也应能够绕过障碍物传播，即光也可发生衍射。法国物理学家菲涅耳利用光的波动理论对光的衍射理论进行了分 析，并建立了十分完整的数学理论。1817年法国科学院决定将光的衍射理论作为1819年悬奖征文题 目，并为此成立了五人评审委员会。五人中有三人是微粒说支持者， 一人是波动说支持者即闻名的科学家阿拉果。阿拉果极力鼓舞菲涅耳 应征。因此菲涅耳在1818年提交了自己的论文。微粒说支持者之一 的评委泊松是数学家。他依照菲涅耳论文中的运算公式算出，假如光 照在一个不透亮的小圆盘上，在距圆盘一定距离处的光屏上，在圆盘 影的中心将会显现一个小亮斑。微粒说的支持者以为以此能够批驳波 动说了。但菲涅耳通过实验难道显现了那个不可思议的小亮斑。波动 说理论获得了实验的支持，法国科学院因而决定将此奖授给菲涅耳。 波动说取得了极大成功。19世纪中期，人们测量了光在水中的速度， 正如波动说的假设那样：光在光密媒质中的传播速度较小。至此，波 动说取得了决定性的胜利。