“微粒說”與光的折射現(xiàn)象

“微粒說”與光的折射現(xiàn)象“微粒說”與光的折射現(xiàn)象由查字典物理網(wǎng)整理提供關(guān)于光的本性，在物理學的發(fā)展歷史中曾經(jīng)經(jīng)歷過“微粒說”和“波動說”的激烈爭論.以牛頓為代表的“微粒說”理論認為光是微粒;而以惠更斯為代表的“波動說”理論則認為光是波.在1801年托馬斯·楊完成“光的雙縫干涉”實驗而挽救了光的“波動說”理論的頹勢之前，“微粒說”理論略占上風.這一方面要歸功于其代表人物牛頓的不可撼動的“物理學權(quán)威”的身份，另外也應(yīng)該清醒地認識到：“微粒說”的相關(guān)理論對光現(xiàn)象的“完美”解釋也是迫使人們接受“微粒說”理論的一個極其重要的原因.對于光的折射現(xiàn)象，可作如下表述：光在折射率為n1的介質(zhì)1中沿直線傳播，以入射角i1射向與介質(zhì)2的界面，穿過界面進人折射率為n2的介質(zhì)2中后仍沿直線傳播，只是傳播方向發(fā)生了偏折.折射角為i2。對于“光在介質(zhì)1或介質(zhì)2中沿直線傳播”的現(xiàn)象，“微粒說”的相關(guān)理論給出了如下解釋：視光為微粒，作為微粒的光在均勻介質(zhì)中傳播時，由于均勻介質(zhì)的微粒呈均勻分布，所以光微粒所受到的介質(zhì)微粒對其施加的引力將被平衡，受力平衡的光微粒當然就應(yīng)該在均勻介質(zhì)中洽著直線勻速運動.對于“光在穿過介質(zhì)1與介質(zhì)2的界面時傳播方向發(fā)生偏折”的現(xiàn)象，“微粒說”的相關(guān)理論則又給出了如下解釋：當光微粒運動到兩種介質(zhì)的界面附近處時，盡管兩種介質(zhì)微粒各自均呈均勻分布，但將兩種介質(zhì)的微粒分布狀況作比較，光密介質(zhì)的微粒分布比光疏介質(zhì)的微粒分布更為密集，因此光微粒在兩種介質(zhì)界面附近處時所受到的介質(zhì)微粒對其施加的引力在沿與介質(zhì)界面平行的方向上被平衡，在沿與介質(zhì)界面垂直的方向上不平衡而指向光密介質(zhì)。由于光微粒所受到的介質(zhì)微粒對其施加的引力在沿與介質(zhì)界面平行的方向上被平衡，所以v1和v2的沿與介質(zhì)界面平行的方向上的分速度應(yīng)該相等;由于光微粒所受到的介質(zhì)微粒對其施加的引力在沿與介質(zhì)界面垂直的方向上不平衡而指向光密介質(zhì)，所以v2的沿與介質(zhì)界面垂直的方向上的分速度應(yīng)該增大.正因為“微粒說”對光的折射現(xiàn)象所做出的如此“完美”的解釋，人們才不得不對“微粒說”的相關(guān)理論心悅誠服.但應(yīng)該指出的是：按照“微粒說”理論對光的折射現(xiàn)象的上述解釋，光在光疏介質(zhì)中的傳播速度應(yīng)該比在光密介質(zhì)中的傳播速度小，即v1 當人類較為精確地完成光速的測量后才知道，上式給出的光速的關(guān)系是錯誤的，光在光疏介質(zhì)中的傳播實際上應(yīng)