量子物理史話5/8/2023第1頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四光在本質(zhì)上到底是一種什么東西？

17世紀(jì)中期，有2種可能的假設(shè)：微粒說和波動說。波需要在介質(zhì)中傳遞，但光能再真空中前進(jìn)。為什么？以太！5/8/2023第2頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四RoundOne1672年，牛頓做了光的色散實驗，證明白色光是由七彩光混合而成的，并發(fā)表論文說明光的復(fù)合和分開分別是不同顏色威力的混合和分開。5/8/2023第3頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四惠更斯認(rèn)為光是一種在以太中傳播的縱波，并引入“波前”的概念，成功證明和推導(dǎo)了光的反射和折射定律。他于1690年出版了《光論》，標(biāo)志著波動說在這一階段達(dá)到了一個興盛的頂點。5/8/2023第4頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四1709年，牛頓出版《光學(xué)》，詳盡闡述了光的色彩疊合與分散，從粒子角度解釋了薄膜透光、牛頓環(huán)及衍射實驗中得種種現(xiàn)象，并引入振動、周期，再結(jié)合他的力學(xué)體系，解決了許多波動說遇到的難題。

Winneris波動大軍。5/8/2023第5頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四Round2托馬斯.揚于1801年和1803年分別發(fā)表論文報告闡述如何用光波的干涉來解釋牛頓環(huán)和衍射現(xiàn)象。而導(dǎo)致“第二次波粒戰(zhàn)爭”爆發(fā)的則是他于1807年出版的《自然哲學(xué)講義》里面描述的雙縫干涉實驗。5/8/2023第6頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四1819年，泊松質(zhì)疑菲涅爾論述光是一種波的論文，由菲涅爾的同事阿拉果實驗證實了“泊松亮斑”的存在。1821年，菲涅爾用橫波理論成功解釋了偏振現(xiàn)象。這些，讓微粒節(jié)節(jié)敗退。5/8/2023第7頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四微粒說真正迎來滑鐵盧的是1850年，傅科準(zhǔn)確測出光在真空中及在水中的速度，發(fā)現(xiàn)后者是前者的3/4。波動大軍革命成功！更值得慶幸的是，1861年麥克斯韋理論預(yù)言光是電磁波的一種并于1887年被赫茲的電磁波實驗證實。光的波動說，板上釘釘！5/8/2023第8頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四烏云1900年4月27日，開爾文發(fā)表演講，談及物理學(xué)上空的2朵烏云。第一朵便是邁克爾遜—莫雷實驗。他倆于1881年實驗證明不存在以太。最終導(dǎo)致了相對論革命的爆發(fā)。第二朵是黑體輻射研究中得困境。最終導(dǎo)致了量子論革命的爆發(fā)。5/8/2023第9頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四1894年，維恩提出輻射能量分布定律公式。但實驗證明只適用于短波。后來，瑞利和金斯得到了另一個輻射能量分布公式，但，只適用于長波。1900年，普朗克黑體輻射公式問世，從而拉開了一個神話時代的帷幕...5/8/2023第10頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四要使得方程成立，就必須做一個假定，假設(shè)能量能量在發(fā)射和吸收的時候，不是連續(xù)不斷，而是分成一份一份的。為了找出N個振子具有總能量Un的可能性，我們必須假定Un是不可連續(xù)分割的，它只能是一些相同部件的有限總和......這個基本單位，就是能量子，后被稱為量子。

E=hv。5/8/2023第11頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四光電效應(yīng)實驗表明：對于某種特定金屬來說，光是否能夠從它的表面打擊出電子，這只和光的頻率有關(guān)；能否打擊出電子，和光的強度無關(guān)。而且，電子的躍出是瞬時的。—>麥?zhǔn)侠碚?？？？愛因斯坦?/2mV光以量子的形式吸收能量，沒有連續(xù)性，不能積累。一個光量子激發(fā)出一個對應(yīng)的電子。5/8/2023第12頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四光量子光子光是一種波動第三次波粒戰(zhàn)爭?。?！如果沒有了你，我獨自站在這里，又是為了什么？5/8/2023第13頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四Round叁..................1923年，康普頓效應(yīng)5/8/2023第14頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四5/8/2023第15頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四5/8/2023第16頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四5/8/2023第17頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四5/8/2023第18頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四5/8/2023第19頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四5/8/2023第20頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四5/8/2023第21頁，共24頁，2023年，2月20日，星