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波粒战争一、古希腊时期 在古希腊时代，人们猜想，光是一种从我们的眼睛中发射出去的东西，当它到达某样事物的时候，这样事物就被我们所“看见”。 柏拉图认为有三种不同的光，分别来源于眼睛、被看到的物体、光源本身，而视觉是三者综合作用的结果。二、第一次波粒战争17世纪，法国哲学家笛卡尔在他《方法论》的三个附录之一的《折光学》中，首先提出了关于光的本质的两种假说：1、光是类似于微粒的一种物质2、光是一种以“以太”为媒质的压力波动说1655年，意大利物理学家格里马尔迪在观测放在光束中小棍子的影子时，首先发现了光的衍射现象。波的衍射现象：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。据此，他推测光应该是类似于水波的一种流体。胡可重复了格里马尔迪的实验，并通过对肥皂泡膜眼色的观察提出了光是以太的一种纵向波，光的颜色是由其频率决定的。荷兰物理学家惠更斯继承并完善了胡克的观点，他认为光是一种机械波；光波是一种靠物质载体来传播的纵向波，传播它的物质载体是“以太”。波面上的各点本身就是引起媒质振动的波源。“牛顿环”实验：是1675年牛顿在观察薄膜干涉现象时用一个曲率半径大的凸透镜和一个平面玻璃相接触，用白光照射时，在接触点周围出现明暗相间的同心彩色圆圈，用单色光照射时，则出现明暗相间的单色圆圈。这种干涉条纹被人们称为“牛顿环”。根据这一理论，惠更斯证明了光的反射定律和折射定律。也比较好地解释了光的衍射，双折射现象和著名的“牛顿环”实验。惠更斯还提出，如果光是由粒子组成的，那么在光的传播过程中各粒子必然互相碰撞，这样一定会导致光的传播方向的改变，而事实并非如此。这一生活经验驳斥了以牛顿为代表的物理学家们支持的微粒说。微粒说光的色散实验：让太阳光通过一个小孔后照在暗室里的棱镜上，在对面的墙壁上会得到一个彩色光谱。他认为光的复合和分解就像不同颜色的微粒混合在一起又被分开一样。在这篇论文里他用微粒说阐述了光的颜色理论。1672年，牛顿在论文《关于光和色的新理论》中谈到光的色散实验。1704年，牛顿在《光学》一书中提出了两点反驳惠更斯的理由。第一，如果光是一种波，它应该同声波一样可以绕过障碍物，不会产生影子；第二，冰洲石的双折射现象说明光在不同的边上有不同的性质，波动说无法解释其原因。另一方面，牛顿把他的物质微粒观推广到了整个自然界，并与他的质点力学体系融为一体，为微粒说找到了坚强的后盾。三、第二次波粒战争18世纪末，在德国自然哲学思潮的影响下，人们的思想逐渐解放，英国著名的物理学家托马斯●杨开始对牛顿的光学理论产生了怀疑。1800年，杨氏发表《关于光和声的实验和问题》一文，对延续了一个世纪的微粒说提出异议，在这篇论文中，杨提出了否定微粒说的几个理由。1、强光和弱光源所发出的光线有同样的速度，这用微粒说不好解释。2、光线由一种介质进入另一种介质时，一部分被反射而另一部分被折射，用微粒说也很牵强。杨认为，光是在以太流中传播的弹性振动，并指出，光是由纵波形式传播的。四、双缝干涉实验1801，杨进行了著名的双缝干涉实验，实验所使用的白屏上明暗相间的黑白条纹证明了光的干涉现象，从而证明了光是一种波。同年，杨氏在英国皇家学会的《哲学会刊》上发表论文，分别对“牛顿环”实验和自己的实验进行解释，首次提出了光的干涉的概念和光的干涉定律，杨的理论没有得到物理学界的重视。1808年，法国物理学家拉普拉斯用微粒说分析了光的双折射现象，以此批驳杨的波动说。1809年，法国物理学家马吕斯发现了光在双折射时的偏振现象，并用微粒说成功解释了光的双折射现象。1811年，苏格兰物理学家大卫●布儒斯特发现了光的偏振现象的经验定律。按照惠更斯跟杨的理论，光应该是一种纵波，纵波是不可能发生这种偏振的。杨又进行了深入研究，1817年，他放弃了光是一种纵波的说法，提出了光是一种横波的假说，从而成功解释了光的偏振现象。法国物理学家奥古斯汀-让●菲涅尔1814年开始研究光学，1815年，他向科学院提交了一篇光学论文，文中仔细地研究了光的衍射现象，并提出了光的干涉原理。菲涅尔和阿拉戈继续研究，于1819年证实了杨关于光是一种横波的主张。