光是物质还是能量,磁场是物质还是能量

首页 > 健康 > 作者:YD1662022-11-24 02:44:44

不,光是一种电磁波

包括菲涅耳、杨和麦克斯韦在内的一些科学家对光类似波的属性进行了研究。波是无须物质转换就能实现的从一点到另一点的能量转换。杨进行了单缝衍射实验,该实验对确立光类似于波的性质(比如干涉与衍射)具有重要作用。他让光束穿过狭缝,并观察光在狭缝屏幕后的另一屏幕上所形成的图像。

光是物质还是能量,磁场是物质还是能量(5)

如果牛顿提出的光的微粒理论是正确的,那么屏幕上应当是与狭缝形状、大小相同的光的图案。然而实际上,屏幕上的光是更加漫射或衍射的,这意味着光具有干涉性,而这正是能量波所显示出来的。“干涉”是一种现象,即两种波(它们被认为是线性系统)对彼此的强度具有增减作用,从而使合成波的振幅更大或更小。

爱因斯坦与光电效应

光是物质还是能量,磁场是物质还是能量(6)

爱因斯坦观察到,当光接触到金属时,电子会从金属表面飞出——如果光仅仅只是一种波的话,那么这种现象是非常罕见的。该光电效应的奇特之处在于,飞出金属表面的电子的能量并未随着光的强弱而改变(如果光是一种波,则强光会导致光电子伴随着更大的能量飞出)。

光是物质还是能量,磁场是物质还是能量(7)

图解:波粒二象性示意图说明,从不同角度观察同样一件物体,可以看到两种迥然不同的图样。

于是爱因斯坦提出,光实际上由微小的能量包组成,这些能量包以波状方式传播。他设想的粒子是一个光子,他推测:当物质中的电子与光子相碰撞,前者会吸收后者的能量并飞出。他继续指出,进行撞击的光子的振荡频率越高,飞出的电子能量越大。双缝实验可以很好地说明这一事实。

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