光的粒子說與波動說
物理學史上關於光本質的兩大對立學說:牛頓主張光是粒子,海更士主張光是波動。這場爭論延續了數百年,最終在二十世紀以光的波粒二象性統一。
背景知識
無特別前置知識需求,為光學入門概念。
詳細說明
粒子說(牛頓,1642-1727):
- 從力學觀點出發,認為光是由微粒組成
- 能解釋光的直進、反射定律和折射定律
- 預測光從空氣進入水中,光速會加快
波動說(海更士,1629-1695):
- 認為光是一種波動
- 同樣能解釋反射和折射定律
- 預測光從空氣進入水中,光速會減慢
由於牛頓的巨大聲望,粒子說在十八世紀佔上風。直到 1801 年楊格的雙狹縫干涉實驗證實光有波動性,波動說才逐漸被接受。1850 年佛科測得光在水中的速率較在空氣中為慢,波動說得到實證。
常見錯誤
此段為 LLM 增強內容,教材原文未提及。
- 錯誤認知:粒子說無法解釋任何光學現象
- 正確理解:粒子說能解釋光的直進、反射和折射,只是無法解釋干涉和繞射
- 易混淆概念:波動說完全勝出
- 區別:二十世紀的光電效應又證明光有粒子性,最終結論是光的波粒二象性
相關概念
- 光的波粒二象性 — 最終統一粒子說與波動說的結論
- 馬克士威方程式與電磁波 — 從電磁理論證明光是電磁波
相關題目
- Q-光學-光的敘述判斷-01 — 判斷關於光的敘述正確性
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