人类对光的认识过程.ppt

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1、人类对光的认识过程刘露：50%刘艺轩：50%清晨一缕阳光直射进我的房间像一束亮闪闪的金线不仅照亮了房间也照亮了我的心田内容提要光的定义光的分类古代对光的认识光的波粒二象性光是人眼可以看见的一系列电磁波，也称可见光谱。在科学上的定义，光是指特定波段的的电磁波谱。光是由光子为基本粒子组成，具有粒子性与波动性，称为波粒二象性。什么是光？光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。对于可见光的范围没有一个明确的界限，一般人的眼睛所能接受的光的波长在380～760nm之间。人们看到的光来自于宇宙中的发光物质（例如恒星）或借助于产生光的设备，包括白炽灯泡、荧

2、光灯管、激光器、萤火虫等。光的分类人造光（如激光）自然光（如太阳光）人造光室内摄影，他们从事的大部分拍摄，如婚纱摄影、广告摄影、人像摄影和宠物摄影都是在摄影室或其他室内环境中完成的。在室内摄影中，人造光起着关键作用。自然光又称“天然光”。不直接显示偏振现象的光。（它包括了垂直于光波传播方向的所有可能的振动方向，所以不显示出偏振性。从普通光源直接发出的天然光是无数偏振光的无规则集合，所以直接观察时不能发现光强偏于哪一个方向。）这种沿着各个方向振动的光波强度都相同的光叫做自然光。光又称“可见光”。古代对光的认识人类对光的研究，最初主要是试图回答“人

3、怎么能看见周围的物体？”之类问题。约在公元前400多年，中国的《墨经》中记录了世界上最早的光学知识。公元11世纪阿拉伯人伊本·海赛木发明透镜；公元1590年到17世纪初，詹森和李普希同时独立地发明显微镜；一直到17世纪上半叶，才由斯涅耳和笛卡儿将光的反射和折射的观察结果，归结为今天大家所惯用的反射定律和折射定律。光的波粒二象性波动性粒子性人们对光的本性的认识经历了漫长的岁月,大约在十七世纪形成了两种对立的学说,即光的波动说与微粒说,但在以后很长一段时期内,微粒说占据统治地位,而波动说几乎消声匿迹．历史发展到十九世纪初,由于一连串的发现和众多科学

4、家的努力使光的波动说再次复兴,并压倒了微粒说．二十世纪初,爱因斯坦提出了光的量子说,康普顿证实了光的粒子性,使人们对光的本性又有全新的认识,乃至到今天,人们认识到光具有波粒二象性．光的波动说十七世纪形成了关于光的本性的两种学说,历史上主张光的波动说有笛卡儿、胡克、惠更斯等人．1．笛卡儿借助于以太来说明光的传播过程如果一物体被加热并发光,这意味着,物体的粒子处于运动状态并给予这一媒质的粒子以压力．这一媒质被称为以太,它充满了整个空间．他的主张是强调媒质的影响,以“作用”的传播为出发点,特别是以接触作用或近距作用为出发点,把光看作压力或者脉动运动的

5、传播。2．胡克把光波与水波类比指出光的波动性他以钻石受到摩擦、打击或加热时在黑暗中发光的现象为例,认为发光体的一部分处在或多或少的运动中,又因金刚石很硬,肯定它是一种很短的振动．在分析光的传播时,胡克提到了光速的大小是有限的,并认为“在一种均匀媒介中,这一运动在各个方向都以相等的速度传播”,因此发光体的每一个振动形成一个球面向四周扩展,犹如石子投入水中所形成的波那样,而射线和波面交成直角．3．惠更斯把光波与声波类比提出惠更斯原理,发展了光的波动学说惠更斯从光的产生和它所引起的作用两方面来说明光是一种运动．他的研究发现：“光线向各个方面以极高的速

6、度传播,并且光线从不同的地点出发时,光线在传播中相互穿过而互不影响．当我们看到发光的物体时,决不会是由于该物体有任何物质传输到我们这里,好象一粒子弹或一只箭穿过空气那样”．光的微粒说在光的波动学说形成过程中,关于光的本性另一种对立学说——光的微粒说也逐步建立起来了.1．牛顿在对光的色散现象的研究中提出了光的微粒说．牛顿在光学研究中,从光的色散现象中得出结论；单色的光束是不能再改变的．它们可以说是光的“原子”,就象物质的原子一样．2．牛顿根据光的直线传播性质,提出光是微粒流的理论．他认为光的直线传播是由于这些微粒从光源飞出来,在真空或均匀物质内由

7、于惯性而作匀速直线运动．3．牛顿在解释光的折射定律、衍射、干涉等现象的过程中进一步发展和完善了光的微粒说．牛顿解释光的衍射现象时认为,当光粒子通过障碍的边缘时,由于两者之间有引力作用,使光束进入了几何阴影区．