光的粒子性是假象 光的波粒二象性學(xué)說(shuō)不成立

1、光的粒子性是假象光的粒子性是假象光的波粒二象性學(xué)說(shuō)不成立光的波粒二象性學(xué)說(shuō)不成立曾祥文曾祥文摘要摘要：目的目的：否定光的波粒二象性學(xué)說(shuō)，完善光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)；發(fā)現(xiàn)矛盾，提出問題發(fā)現(xiàn)矛盾，提出問題：通過(guò)對(duì)比分析被物質(zhì)波所描述的都具有波粒二象性的光和電子、質(zhì)子、中子、α粒子等得出矛盾結(jié)論――光和電子等的粒子行為截然不同更重要的是，用愛因斯坦的光子說(shuō)解釋光電效應(yīng)也存在矛盾，用光子說(shuō)解釋庫(kù)侖定律存在尖銳矛盾；分析問題分析問題：提出光的粒子性是一種假

2、象的來(lái)源，分析用波動(dòng)理論可以解釋被認(rèn)為光具有粒子性的黑體輻射、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)的內(nèi)在依據(jù)；結(jié)論結(jié)論：光是能量量子化的電磁波，光的粒子性是一種假象，光的波粒二象性學(xué)說(shuō)不成立。關(guān)鍵詞：物理光學(xué)；光的波動(dòng)說(shuō)；光的微粒說(shuō)；波粒二象性；光子；激光；庫(kù)侖定律中圖分類號(hào)：中圖分類號(hào)：O431引言引言光的本質(zhì)是什么？人們對(duì)光的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了一個(gè)比較漫長(zhǎng)而曲折的過(guò)程，光究竟是波還是粒子？自從十七世紀(jì)初笛卡爾提出的兩點(diǎn)假說(shuō)開始，經(jīng)過(guò)許多科學(xué)家不懈的努

3、力，進(jìn)行了無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)和探索，發(fā)現(xiàn)了眾多的光學(xué)規(guī)律，形成了以牛頓為首的微粒說(shuō)學(xué)派和以惠更斯為首的波動(dòng)說(shuō)學(xué)派之爭(zhēng)，至二十世紀(jì)初以光的波粒二象性告終，前后共經(jīng)歷了三百多年的時(shí)間。正是這種爭(zhēng)論，推動(dòng)了科學(xué)的發(fā)展，并導(dǎo)致了20世紀(jì)物理學(xué)的重大成就——量子力學(xué)的誕生。引發(fā)了一系列劃時(shí)代的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明。光的反射、折射、衍射、干涉、偏振等現(xiàn)象，以及光的電磁波屬性，充分說(shuō)明光具有波動(dòng)屬性；黑體輻射、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)又體現(xiàn)了光的粒子性。光的波粒二

4、象性學(xué)說(shuō)是指光同時(shí)具有波動(dòng)性和粒子性的雙重屬性，可以說(shuō)能解釋所有的光現(xiàn)象，也解決了光波的載體問題。光的波粒二象性學(xué)說(shuō)真的就是波動(dòng)性、粒子性的有機(jī)結(jié)合、辯證統(tǒng)一嗎？由于學(xué)說(shuō)的觀點(diǎn)特別新奇，雖說(shuō)被學(xué)術(shù)間廣泛接受，同時(shí)也引起了眾多質(zhì)疑光的波粒二象性學(xué)說(shuō)的聲音。我對(duì)各種科普書上光學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)仔細(xì)推敲，對(duì)光學(xué)理論進(jìn)行仔細(xì)對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)許多光現(xiàn)象跟光是微小的實(shí)物粒子流的觀點(diǎn)相矛盾，更重要的是發(fā)現(xiàn)光學(xué)規(guī)律與光的波粒二象性學(xué)說(shuō)存在尖銳的矛盾。我認(rèn)為光的粒

5、子性是一種假象。2發(fā)現(xiàn)光沒有粒子性質(zhì)發(fā)現(xiàn)光沒有粒子性質(zhì)1.1光和電子、質(zhì)子、中子、光和電子、質(zhì)子、中子、α粒子α粒子等的粒子行為截然不同的粒子行為截然不同由于微觀粒子和宏觀物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律存在巨大的差別，就用物質(zhì)波理論物質(zhì)波理論認(rèn)為都具有波粒二象性的光2.3光的粒子性無(wú)法解釋互相垂直的偏振片產(chǎn)生的視場(chǎng)全暗現(xiàn)象光的粒子性無(wú)法解釋互相垂直的偏振片產(chǎn)生的視場(chǎng)全暗現(xiàn)象光是橫波、光又是粒子，光在通過(guò)光柵時(shí)，就存在一定的概率，光子正好經(jīng)過(guò)光柵的中間，

6、也就是說(shuō)光在通過(guò)互相垂直的偏振片不會(huì)產(chǎn)生的視場(chǎng)全暗現(xiàn)象，這個(gè)推理與客觀事實(shí)不符，事實(shí)是出現(xiàn)全暗的視場(chǎng)。2.4光的光的波粒二象性學(xué)說(shuō)波粒二象性學(xué)說(shuō)與光的獨(dú)立傳播原理光的獨(dú)立傳播原理矛盾矛盾愛因斯坦用光的波粒二象性學(xué)說(shuō)解釋光電效應(yīng)——光電子是由光子與電子彈性碰撞反沖出電子；康普頓解釋康普頓效應(yīng)——光子與電子彈性碰撞改變了光子的頻率，愛因斯坦和康普頓的共同點(diǎn)是——光是一種實(shí)物粒子，能和電子發(fā)生彈性碰撞。光的干涉現(xiàn)象是頻率相同、振動(dòng)方向相同、相

7、位相同或相位差恒定的兩束相干光相遇時(shí)，使某些地方振動(dòng)始終加強(qiáng)，而使另一些地方振動(dòng)始終減弱的現(xiàn)象。在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)和薄膜干涉都顯示出光的干涉現(xiàn)象，都使人們實(shí)實(shí)在在觀察到了光束之間的相互作用光束之間的相互作用。光的獨(dú)立傳播原理是兩束光波在傳播過(guò)程中相遇，相遇后仍然保持它們各自原有的特性（頻率、波長(zhǎng)、振動(dòng)方向等）不變，仍然按照自己原來(lái)的傳播方向繼續(xù)前進(jìn)，好像在各自的傳播過(guò)程中沒有遇到其他波一樣沒有遇到其他波一樣。光的干涉現(xiàn)象和光的獨(dú)立傳播原理一

8、同說(shuō)明了這樣一個(gè)道理——兩列光波在相遇后，存在相互作用，但沒有發(fā)生粒子兩列光波在相遇后，存在相互作用，但沒有發(fā)生粒子相互碰撞現(xiàn)象相互碰撞現(xiàn)象。在真空條件下，用鏡子按90度反射太陽(yáng)光，觀察是否有光子碰撞的漫反射現(xiàn)象，這是最直觀，也最有效的證明光傳播過(guò)程中是不是粒子的證據(jù)，其他方法由于有微觀粒子的糾纏，沒辦法判斷誰(shuí)是誰(shuí)非?；莞咕驮?jīng)用這個(gè)生活中的例子來(lái)反駁微粒說(shuō)：如果光是由粒子組成的，那么在光的傳播過(guò)程中，各種粒子必然互相碰撞，這樣一定會(huì)

9、導(dǎo)致光的傳播方向改變。而事實(shí)并非如此。2.5光的光的波粒二象性波粒二象性學(xué)說(shuō)學(xué)說(shuō)的派生理論與的派生理論與真空中的庫(kù)侖定律真空中的庫(kù)侖定律矛盾矛盾光是電磁波，光具有波粒二象性。在量子場(chǎng)論中光子被認(rèn)為是電磁相互作用的媒介子，光子是所有電場(chǎng)和磁場(chǎng)的產(chǎn)生原因，光子是電磁輻射的載體，是傳遞電磁相互作用的基本粒子。庫(kù)侖定律闡明：在真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力與距離平方成反比，與電量乘積成正比，作用力的方向在它們的連線上，同名電荷相斥，異名電

10、荷相吸。用光子說(shuō)無(wú)法解釋庫(kù)侖定律的理由是：（1）光產(chǎn)生是有條件的，在分子或原子中，處于高能級(jí)的電子躍遷到低能級(jí)產(chǎn)生一份光，光不是無(wú)始無(wú)終，隨時(shí)產(chǎn)生；（2）一份光的能量是E=hv說(shuō)明只要兩份光的頻率相同，不論發(fā)光距離與作用點(diǎn)的遠(yuǎn)近如何，傳遞的能量是相等的，兩點(diǎn)電荷的作用力公式F=KQ?Q?R?R說(shuō)明兩點(diǎn)電荷的作用力大小與距離平方成反比，說(shuō)明“光的波粒二象性學(xué)說(shuō)”與“真空中的庫(kù)侖定律”在數(shù)量關(guān)系上嚴(yán)重矛盾；（3）通過(guò)光子無(wú)法傳遞異名電荷相吸