作业帮人怎样发现光是光波?才想问的
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/15 18:46:46
人怎样发现光是光波?才想问的
人怎样发现光是光波?
才想问的
人怎样发现光是光波?才想问的
首先是意识到光是波（具有波动性）,而后由实验证实电磁波的存在,并由光与其他电磁波（最早发现的是无线电波）一样的性质来推断光是电磁波.
以下摘自维基.
波动说
胡克（Robert Hooke）在1685年发表的《显微术》一书中,认为光是一种振动,发光体的每一振动在介质中向各个方向传播.胡克初步建立了波面和波线的概念,并把波面的思想用于对光的折射和薄膜颜色的研究.
惠更斯（Christian Huygens）著《论光》更明确地提出了光是一种波动的主张,他认为光是一种介质的运动,该运动从介质的一部分以有限速度依次地向其他部分传播,他把光的传播方式与声音在空气中的传播作比较.
波动说很容易能够解释微粒说不能解释的两个问题.水波可以同时发生反射和折射,并且水波的反射和折射规律和光完全相同.湖面上的激烈水波能够自由的互相穿过,通过一个窗口能够同时听到窗外几个人讲话的声音,这些都是人们熟知的波的现象.然而,早期的波动说缺乏定量的数学严密性,也缺乏对波动特性的足够说明,仍然摆脱不了几何光学的观念.同时,惠更斯所提出的波动说是把光比作像“水波”一样的机械波,即机械波的传播需要依靠介质,而光却能在真空中（即无介质）传播.
牛顿并不是根本不承认光的波动性,事实上正是牛顿首先提出了光在本质上是一种周期过程的观点,他还多次提到光可能是一种振动并与声波作对比.然而从他的著作《光学》的其他部分来看,他还是倾向于光的微粒说.突出的例子是从光的微粒说出发,根据机械粒子遵守的力学规律来解释光的反射定律和折射定律,并得出了光密介质中的光速要大于光疏介质中的光速这一与事实不符的结论.
英国物理学家托马斯·杨（1773年 –1829年用干涉实验证明了光的波动性.由于牛顿在学术界有很高的声望,致使微粒说在其后的100多年里一直占着主导地位,而波动说却发展得很慢.同时,如果要证明光具有波动性,必须设法显示出光具有干涉现象,而干涉现象的产生必须得到两列相干光.毕竟得到两列相干光对于当时是相当困难的.直到1801年英国物理学家托马斯·杨（Thomas Young）终于用干涉实验证明了光的波动性.
电磁说
到19世纪中期,光的波动性已经得到公认,然而当时人们只了解在介质中传播的机械波,认为光波也是一种机械波.而任何机械波的传播都依靠介质,光却能在真空中传播.从太阳和其他恒星所发出的光,是通过什么介质传播过来的呢?
为了说明光传播的这个问题,人们便假设在宇宙空间中到处充满着一种特殊的物质,这种物质被称作以太,光便是通过“以太”来进行传播.为了解释光波的各种性质,对于“以太”这个概念又进一步提出了种种假设.譬如,“以太”的密度极小,却具有较大的弹性等.由于对“以太”性质种种假设间存在明显的矛盾,人们很难相信存在这种物质.而为证明“以太”存在的各种实验也都以失败而告终.
1846年,法拉第发现在磁场的作用下,偏振光的振动面会发生改变.这一重要的发现表明光和电磁现象间存在着某种联系,同时将人们的目光转移到了电磁现象来考虑.
19世纪60年代,麦克斯韦在研究电磁场理论时预见了电磁波的存在.同时指出电磁波是一种横波,电磁波的传播速度等于光速.麦克斯韦通过电磁波与光波的相似性质,提出假设,认为光波是一种电磁波.
20多年后,赫兹用实验证实了电磁波的存在,测得电磁波的传播速度的确与光速相同,同时电磁波也能够产生反射、折射、干涉、衍射、偏振等现象,从实验中证明了光是一种电磁波.