Корпускулярно-волновой дуализм света

Корпускулярно-волновой дуализм света
I. Взгляды на природу света в XVII-XIX вв.
В XVII веке существовали две теории света – корпускулярная и волновая.
И. Ньютон
Х.Гюйгенс
 Ньютон придерживался корпускулярной теории, согласно которой свет – это
поток частиц (корпускул), идущих от источника во все стороны.
 Гюйгенс был создателем волновой теории и утверждал, что свет – это волны,
распространяющиеся в особой, гипотетической среде - эфире, заполняющим
пространство и проникающим во внутрь всех тел.
Ни одна из этих теорий не могла объяснить абсолютно все свойства света.
Теория Ньютона хорошо объясняла прямолинейное распространение света. Но
возникали затруднения при объяснении законов отражения и преломления.
Теория Гюйгенса объясняла дифракцию и интерференцию, но возникали трудности с
объяснением прямолинейного света.
Поэтому долгое время в истории развития учения о свете, корпускулярная и волновая
теория сменяли друг друга, и ни одна из них не могла стать единственно верной.
Шли годы, а единого мнения о природе света не было.
II. Теория Максвелла
В 70-х годах XIX века волновая теория изменилась.
Работами
Максвелла
были
заложены
основы
электромагнитной теории света. В основе этой теории
лежит факт совпадения скорости света со скоростью
распространения электромагнитных волн.
После утверждения теории Максвелла под светом стали
понимать не механическую, а электромагнитную волну.
Волновые явления, подтверждающие
электромагнитную теорию света:
 Дисперсия
 Интерференция
 Дифракция
 Поляризация
III. Современные представления о природе света
• Квантовая теория света возникла в начале XX века. Она была сформулирована в
1900 году, а обоснована в 1905 году. Основоположниками квантовой теории света
являются Планк и Эйнштейн. Согласно этой теории, световое излучение
испускается и поглощается частицами вещества не непрерывно, а дискретно, то
есть отдельными порциями – квантами света(фотонами).
• Квантовая теория как бы в новой форме возродила корпускулярную теорию света,
по существу же она явилась развитием единства волновых и корпускулярных
явлений.
Квантовые явления, подтверждающие квантовую теорию света:
 Фотоэффект
 Давление света
 Прямолинейное распространение света
Квантовая и электромагнитная теории света поставили точку в споре о природе света.
IV. КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ
Корпускулярно-волновой дуализм – двойственная природа света. Это означает, что
свет одновременно обладает свойствами непрерывных электромагнитных волн и
свойствами дискретных квантов света.
Этот фундаментальный вывод был сделан физиками в XX века и вытекал из
предшествующих представлений о свете.
•
•
•
•
Таким образом, свет имеет корпускулярно-волновые свойства.
Квантовые и волновые свойства не исключают друг друга, а дополняют.
Волновые свойства ярче проявляются при малых частотах и менее ярко при
больших.
Волновые свойства проявляются при распространении света в пространстве, а
квантовые свойства – при взаимодействии света с веществом.
Корпускулярно-волновой дуализм является
существования материи - вещества и поля.
проявлением
двух
форм
Контрольные вопросы:
1. Опишите теории света, существовавшие в XVII-XIX вв. по плану: название
теории, автор теории, определение света согласно данной теории.
2. Какие предположения о природе света были сделаны Максвеллом? Какие общие
свойства света и электромагнитных волн явились основанием для такого
предположения?
3. Какие волновые явление подтверждают электромагнитную теорию света?
4. Когда и кем была создана квантовая теория света? Как представляется световое
излучение согласно данной теории?
5. Как называется частица электромагнитного излучения?
6. Какие квантовые явление подтверждают квантовую теорию света?
7. Что такое корпускулярно-волновой дуализм?
8. Когда проявляются волновые свойства света, а когда –квантовые?
9. Доказательством какого факта является корпускулярно-волновой дуализм?