光的波粒二相性是指光既有波动性,也有粒子性。光既是波,又是粒子。波是物质的运动形式而并非物质。波延展于无限的空间。说光是波,意思是光如同水波。粒子则是物质本身,存在于极为有限的空间。说光是粒子,意思是光如同水滴一样。
光的传播、反射与折射现象,波动说和粒子说都可以解释。惠更斯认为光是波,而牛顿认为光是粒子。而托马斯扬所证实光的干涉现象,只能以波动说来解释。两个波可以相加相消。波峰遇到波峰,波谷遇到波谷,产生更高的波峰与更深的波谷;此波峰遇到彼波谷,则会相消减弱。两束光在屏幕上产生明暗相间的条纹,暗纹是无法用粒子说来解释的。后来麦克斯韦提出其电磁理论,预言电磁波,指出光属于电磁波,光的粒子说被彻底放弃。直到人们发现光电效应现象。
光电效应,是指有的光打在有的金属上,可以把金属的电子打出来。如果某频率的光能打出某金属的电子,让这束光变强可以打出更多的电子(当然是单位时间内)。这没有问题,波的能量与振幅有关,强光对应高振幅。但是有其他问题。光强不变,降低这束光的频率,到某一频率之下,便无法打出电子。在此频率以下,光强不论多强都无法打出电子来。弱蓝光能打出电子,而强红光却不能。弱光可以,强光却不能。这与光的波动说是冲突的。为了解释这一点,爱因斯坦再拿出光的粒子说,提出"光的原子"——光子。光子的能量只与频率有关,频率更高的光束对应更高能量的单个光子。而光电效应是单个光子参与的过程,因此与光束的能量无关。
光的干涉非波动说不能解释。光电效应非粒子说不能解释。至今依然。于是,人们称光具有"波粒二相性",意思是,光在某些现象中表现为波,在某些现象中表现为粒子。因而"既是波,也是粒子";同时,"既不是波,也不是粒子"。这种如同辩证法的似是而非,对于内心严格的人,是不会被承认的。既然波和粒子是两个不可能有重叠的东西,那么到底光是波还是粒子,这"波粒二相性"究竟又是什么意思呢?
波与粒子,只是人以物理学认识世界的过程提出的理论或者模型或者范式。如同康德说的认知形式。光的波粒二相性指出,人们无法一致地认为光是波或粒子。人的逻辑、认知形式或范式,被动自带缺陷。人想要一致地认识,就必须自我矛盾。
光的传播、反射与折射现象,波动说和粒子说都可以解释。惠更斯认为光是波,而牛顿认为光是粒子。而托马斯扬所证实光的干涉现象,只能以波动说来解释。两个波可以相加相消。波峰遇到波峰,波谷遇到波谷,产生更高的波峰与更深的波谷;此波峰遇到彼波谷,则会相消减弱。两束光在屏幕上产生明暗相间的条纹,暗纹是无法用粒子说来解释的。后来麦克斯韦提出其电磁理论,预言电磁波,指出光属于电磁波,光的粒子说被彻底放弃。直到人们发现光电效应现象。
光电效应,是指有的光打在有的金属上,可以把金属的电子打出来。如果某频率的光能打出某金属的电子,让这束光变强可以打出更多的电子(当然是单位时间内)。这没有问题,波的能量与振幅有关,强光对应高振幅。但是有其他问题。光强不变,降低这束光的频率,到某一频率之下,便无法打出电子。在此频率以下,光强不论多强都无法打出电子来。弱蓝光能打出电子,而强红光却不能。弱光可以,强光却不能。这与光的波动说是冲突的。为了解释这一点,爱因斯坦再拿出光的粒子说,提出"光的原子"——光子。光子的能量只与频率有关,频率更高的光束对应更高能量的单个光子。而光电效应是单个光子参与的过程,因此与光束的能量无关。
光的干涉非波动说不能解释。光电效应非粒子说不能解释。至今依然。于是,人们称光具有"波粒二相性",意思是,光在某些现象中表现为波,在某些现象中表现为粒子。因而"既是波,也是粒子";同时,"既不是波,也不是粒子"。这种如同辩证法的似是而非,对于内心严格的人,是不会被承认的。既然波和粒子是两个不可能有重叠的东西,那么到底光是波还是粒子,这"波粒二相性"究竟又是什么意思呢?
波与粒子,只是人以物理学认识世界的过程提出的理论或者模型或者范式。如同康德说的认知形式。光的波粒二相性指出,人们无法一致地认为光是波或粒子。人的逻辑、认知形式或范式,被动自带缺陷。人想要一致地认识,就必须自我矛盾。
没有评论:
发表评论