人類對(duì)光的認(rèn)識(shí)過程.docx

人類對(duì)光的認(rèn)識(shí)過程- - 人類對(duì)光的本性認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了一個(gè)非常曲折、漫長(zhǎng)的過程，這其中不僅僅使我們獲得了很多知識(shí)，更重要的是對(duì)科學(xué)精神和科學(xué)發(fā)現(xiàn)的理解更深刻了。同學(xué)們，請(qǐng)你們認(rèn)真閱讀，暫時(shí)不懂的地方可以越過，看完之后有什么感想？請(qǐng)你通過回復(fù)告訴我，或者發(fā)電子郵件至光的本性認(rèn)識(shí)歷史摘自重要物理概念規(guī)律的形成與發(fā)展喬際平 劉甲珉編著人們對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月，大約在十七世紀(jì)形成了兩種對(duì)立的學(xué)說(shuō)，即光的波動(dòng)說(shuō)與微粒說(shuō)，但在以后很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，微粒說(shuō)占據(jù)統(tǒng)治地位，而波動(dòng)說(shuō)幾乎消聲匿跡歷史發(fā)展到十九世紀(jì)初，由于一連串的發(fā)現(xiàn)和眾多科學(xué)家的努力使光的波動(dòng)說(shuō)再次復(fù)興，并壓倒了微粒說(shuō)二十世紀(jì)初，愛因斯坦提出了光的量子說(shuō)，康普頓證實(shí)了光的粒子性，使人們對(duì)光的本性又有全新的認(rèn)識(shí)，乃至到今天，人們認(rèn)識(shí)到光具有波粒二象性人們對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)過程可概括為：光的波動(dòng)說(shuō)光的微粒說(shuō)光的波動(dòng)說(shuō)光的量子說(shuō)光的粒子說(shuō)光的波粒二象性一、光的波動(dòng)說(shuō)的形成十七世紀(jì)形成了關(guān)于光的本性的兩種學(xué)說(shuō)，歷史上主張光的波動(dòng)說(shuō)有笛卡兒、胡克、惠更斯等人1笛卡兒借助于以太來(lái)說(shuō)明光的傳播過程十七世紀(jì)上半葉，法國(guó)物理學(xué)家笛卡兒（15961650）曾用他提出的“以太”假說(shuō)來(lái)說(shuō)明光的本性他用以太中的壓力來(lái)說(shuō)明光的傳播過程如果一物體被加熱并發(fā)光，這意味著，物體的粒子處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并給予這一媒質(zhì)的粒子以壓力這一媒質(zhì)被稱為以太，它充滿了整個(gè)空間壓力向四面八方傳播，在達(dá)到人眼后引起人的感覺，他把人們對(duì)物體的視覺比喻為盲人用手杖來(lái)感知物體的存在，他把光的顏色設(shè)想為起源于以太粒子的不同的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，轉(zhuǎn)得快的引起紅色的感覺，轉(zhuǎn)得慢的對(duì)應(yīng)于黃色，最慢的是綠色和藍(lán)色他的主張是強(qiáng)調(diào)媒質(zhì)的影響，以“作用”的傳播為出發(fā)點(diǎn)，特別是以接觸作用或近距作用為出發(fā)點(diǎn)，把光看作壓力或者脈動(dòng)運(yùn)動(dòng)的傳播，因而笛卡兒被認(rèn)為是光的波動(dòng)說(shuō)的創(chuàng)始人2胡克把光波與水波類比指出光的波動(dòng)性胡克在1665 年出版的顯微術(shù)一書，明確提出光是一種振動(dòng)他以鉆石受到摩擦、打擊或加熱時(shí)在黑暗中發(fā)光的現(xiàn)象為例，認(rèn)為發(fā)光體的一部分處在或多或少的運(yùn)動(dòng)中，又因金剛石很硬，肯定它是一種很短的振動(dòng)在分析光的傳播時(shí)，胡克提到了光速的大小是有限的，并認(rèn)為“在一種均勻媒介中，這一運(yùn)動(dòng)在各個(gè)方向都以相等的速度傳播”，因此發(fā)光體的每一個(gè)振動(dòng)形成一個(gè)球面向四周擴(kuò)展，猶如石子投入水中所形成的波那樣，而射線和波面交成直角胡克還把波面的思想用于對(duì)光的折射現(xiàn)象的研究，提出了薄膜顏色的成因是由于兩個(gè)界面反射、折射后所形成的強(qiáng)弱不同、超前落后不一致的兩束光的疊合這里已包含著波陣面、干涉等不少波動(dòng)說(shuō)的基本概念3惠更斯把光波與聲波類比提出惠更斯原理，發(fā)展了光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)荷蘭物理學(xué)家惠更斯（16291695）在十七世紀(jì)七十年代，從事光的波動(dòng)論的研究，1690 年出版了他的著名著作論光惠更斯從光的產(chǎn)生和它所引起的作用兩方面來(lái)說(shuō)明光是一種運(yùn)動(dòng)他的研究發(fā)現(xiàn)：“光線向各個(gè)方面以極高的速度傳播，并且光線從不同的地點(diǎn)出發(fā)時(shí)，光線在傳播中相互穿過而互不影響當(dāng)我們看到發(fā)光的物體時(shí)，決不會(huì)是由于該物體有任何物質(zhì)傳輸?shù)轿覀冞@里，好象一粒子彈或一只箭穿過空氣那樣”從這里可看出，惠更斯從光束在傳播中相互交叉時(shí)并不彼此妨礙的事實(shí)得出上述結(jié)論的他把光的傳播方式和聲音在空氣中的傳播作比較，明確地指出了光是一種波動(dòng)的思想他又根據(jù)光速的有限性論證了光是從媒質(zhì)的一部分依次向其他部分傳播的一種運(yùn)動(dòng)，他認(rèn)為光和聲波、水波一樣是一種球面波惠更斯不但從現(xiàn)象上解釋各種光的波動(dòng)現(xiàn)象，而且試圖從理論的高度總結(jié)出普遍的規(guī)律，他提出了著名的惠更斯原理他敘述說(shuō)：“關(guān)于這些波的形成過程還必須指出，當(dāng)光在物質(zhì)中傳播時(shí)，物質(zhì)的每一個(gè)粒子都應(yīng)當(dāng)把它的運(yùn)動(dòng)不僅傳遞給位于它與發(fā)光點(diǎn)的連線上近旁的粒子，它也必然把運(yùn)動(dòng)傳遞給所有與它接觸并阻礙它運(yùn)動(dòng)的其它粒子因此，在粒子的周圍就應(yīng)當(dāng)形成波，而該粒子則是波的中心”運(yùn)用這個(gè)次波原理，惠更斯不但成功地解釋了反射和折射定律，而且還解釋了方解石的雙折射現(xiàn)象惠更斯沒有給波動(dòng)過程以嚴(yán)密的數(shù)學(xué)描述沒有提到波長(zhǎng)的概念，他的次波包絡(luò)面也沒有從一定位相的迭加所造成的強(qiáng)度分布來(lái)考慮，只不過是光傳播的一種幾何的定性說(shuō)明，故仍舊停留在幾何光學(xué)的觀念范圍內(nèi)由于他認(rèn)為光波和聲波一樣是一種縱波，因此他無(wú)法解釋光的偏振現(xiàn)象；而且惠更斯所謂的波動(dòng)實(shí)際上只是一種脈沖而不是一個(gè)波列，也沒有建立起波動(dòng)過程的周期性概念，因此，用他的理論無(wú)法解釋顏色的起源，也不能說(shuō)明干涉、衍射等有關(guān)光的本質(zhì)的現(xiàn)象總之，十七世紀(jì)，由笛卡兒、胡克、惠更斯等人所建立起的光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)還是很不成熟的二、光的微粒說(shuō)的形成在光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)形成過程中，關(guān)于光的本性另一種對(duì)立學(xué)說(shuō)光的微粒說(shuō)也逐步建立起來(lái)了。1牛頓在對(duì)光的色散現(xiàn)象的研究中提出了光的微粒說(shuō)牛頓在光學(xué)研究中，從光的色散現(xiàn)象中得出結(jié)論；單色的光束是不能再改變的它們可以說(shuō)是光的“原子”，就象物質(zhì)的原子一樣支持光的微粒說(shuō)的人們認(rèn)為：?jiǎn)紊馐怯蓡我涣Ｗ訕?gòu)成的，白光則是各種光粒子的混合物，棱鏡只是將它們分類，使各種光粒子有不同的偏轉(zhuǎn)角度因而牛頓及其追隨者把色散現(xiàn)象看作是微粒說(shuō)的一個(gè)證明而在當(dāng)時(shí)很不完善的波動(dòng)說(shuō)卻很難解釋光的色散問題惠更斯雖然他知道牛頓的這一研究成果，但在他的著作中卻避開而不談這一問題2牛頓根據(jù)光的直線傳播性質(zhì)，提出光是微粒流的理論牛頓在1704年出版的光學(xué)一書中，根據(jù)光的直線傳播性質(zhì)，提出了光是微粒流的理論他認(rèn)為光的直線傳播是由于這些微粒從光源飛出來(lái)，在真空或均勻物質(zhì)內(nèi)由于慣性而作勻速直線運(yùn)動(dòng)他說(shuō)：“光線是否是發(fā)光物質(zhì)發(fā)射出來(lái)的很小的物體？因?yàn)檫@樣一些物體能夠直線穿過均勻媒質(zhì)而不彎曲到影子區(qū)域里去，這正是光線的本性?！?牛頓在解釋光的折射定律、衍射、干涉等現(xiàn)象的過程中進(jìn)一步發(fā)展和完善了光的微粒說(shuō)牛頓在分析折射定律時(shí)，堅(jiān)持微粒說(shuō)的觀點(diǎn)，認(rèn)為光在光密媒質(zhì)中的速度大于光疏媒質(zhì)中的速度（實(shí)際上這是一種錯(cuò)誤觀點(diǎn)），但這在當(dāng)時(shí)無(wú)法用實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)的牛頓解釋光的衍射現(xiàn)象時(shí)認(rèn)為，當(dāng)光粒子通過障礙的邊緣時(shí)，由于兩者之間有引力作用，使光束進(jìn)入了幾何陰影區(qū)這種解釋在當(dāng)時(shí)曾被多數(shù)人所接受牛頓在解釋光的干涉現(xiàn)象時(shí)，認(rèn)為當(dāng)光投射到一個(gè)物體上的時(shí)候，可能激起物體中以太粒子的振動(dòng)，就好像投入水中的石塊在水面上激起波紋一樣他甚至設(shè)想可能正是由于這種波依次地趕過光線而引起干涉現(xiàn)象在解釋薄膜干涉時(shí)，牛頓已接觸到光的周期性概念從以上可看出，牛頓對(duì)光的本性的看法基本上是傾向于微粒說(shuō)的觀點(diǎn)，但其中也包含一些波動(dòng)性的觀點(diǎn)而牛頓當(dāng)時(shí)的支持和崇拜者們卻把牛頓推舉為微粒說(shuō)的代表三、光的波動(dòng)說(shuō)與微粒說(shuō)的斗爭(zhēng)中，微粒說(shuō)取得初步勝利，占統(tǒng)治地位當(dāng)光的波動(dòng)說(shuō)和微粒說(shuō)初步形成后，這兩種對(duì)立的觀點(diǎn)進(jìn)行了激烈地爭(zhēng)論和斗爭(zhēng)以惠更斯等為代表的光的波動(dòng)說(shuō)和以牛頓為代表的光的微粒說(shuō)各持己見它們都能解釋一些光學(xué)現(xiàn)象但也各有一些局限性，限于當(dāng)時(shí)的條件有時(shí)也難以明確判斷其正誤如按照微粒說(shuō)，可推導(dǎo)出光的折射定律為sini/sinr=v2/v1式中i 為入射角、r 為折射角、n 為折射率v1 和v2 分別為第一種媒質(zhì)與第二種媒質(zhì)中的光速由疏媒質(zhì)進(jìn)入光密媒質(zhì)時(shí)v2v1，即光疏媒質(zhì)中的光速v1 小于光密媒質(zhì)中的光速v2而按波動(dòng)說(shuō)，惠更斯推導(dǎo)出sini/sinr=v1/v2 則v2v1由于當(dāng)時(shí)在實(shí)驗(yàn)技術(shù)上還沒有辦法精確測(cè)定媒質(zhì)中的光速，因此對(duì)上述彼此對(duì)立的兩種觀念誰(shuí)是誰(shuí)非還無(wú)法判斷在兩種學(xué)說(shuō)的爭(zhēng)論中，由于牛頓當(dāng)時(shí)的顯赫聲望與權(quán)威，而且光的微粒說(shuō)也成功地解釋了光的直線傳播特性、光的反射和折射等現(xiàn)象再加上微粒說(shuō)與當(dāng)時(shí)關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的原子說(shuō)不相矛盾，所以十七世紀(jì)的多數(shù)物理學(xué)家都贊同光的微粒說(shuō)，這樣一直持續(xù)到十八世紀(jì)末，致使微粒說(shuō)在光的本性的爭(zhēng)論中在十九世紀(jì)以前一直占統(tǒng)治地位，也為人們認(rèn)識(shí)光的本性提供了重要的依據(jù)，使光的波動(dòng)說(shuō)幾乎消聲匿跡只有極少數(shù)的物理學(xué)家捍衛(wèi)并發(fā)展“以太”的波動(dòng)理論他們中有瑞士的歐拉（17071783）、伯努利（17001782）和俄羅斯的羅蒙諾索夫（17111765）等微粒說(shuō)盡管在光的本性爭(zhēng)論中占上風(fēng)，但牛頓嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，使他始終認(rèn)為雖然做過許多光學(xué)實(shí)驗(yàn)，但始終做得還很不充分，對(duì)光的本質(zhì)只能提出一些問題，還停留在假設(shè)階段，牛頓希望“留給那些認(rèn)為值得努力去把這個(gè)假說(shuō)應(yīng)用于解釋各種現(xiàn)象的人們?nèi)ニ伎肌彼?、光的波?dòng)說(shuō)的復(fù)興在十八世紀(jì)由于光的微粒說(shuō)占統(tǒng)治地位，使光的波動(dòng)理論實(shí)際上沒有什么進(jìn)展十九世紀(jì)初由于一大批物理學(xué)家的共同努力，使光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)再度復(fù)興，并取得了極大的成功1托馬斯楊的開創(chuàng)性研究工作英國(guó)年輕的學(xué)者托馬斯楊（17731829）面對(duì)以聲望顯赫的牛頓為代表的微粒說(shuō)認(rèn)為，盡管他也仰慕牛頓的大名，但并不因?yàn)榇朔堑谜J(rèn)為牛頓是萬(wàn)無(wú)一失的，他也會(huì)弄錯(cuò)，而且由于他的權(quán)威也許有時(shí)甚至阻礙了科學(xué)的進(jìn)步更何況牛頓在他的光學(xué)著作中，已提出過對(duì)光的本性可以進(jìn)一步探究雖然周圍的環(huán)境對(duì)托馬斯楊的波動(dòng)理論的研究工作起了壓抑的影響，但他還是堅(jiān)持探索他通過仔細(xì)地觀察在兩組水波交迭處發(fā)生的現(xiàn)象：“一組波的波峰與另一組波的波峰相重合，將形成一組波峰更高的波如果一波的波峰與另一組波的波谷相重合，那么波峰恰好填滿波谷”由此他提出的著名的“干涉原理”也稱“波的迭加原理”，并在光學(xué)中首次引入了“干涉”的概念他所表述的干涉原理是：“兩個(gè)在方向上或者完全一致、或者很接近的不同光源的波動(dòng)，它們的聯(lián)合效應(yīng)是每一種光的運(yùn)動(dòng)的合成”兩束光在交疊處由于運(yùn)動(dòng)的合成會(huì)產(chǎn)生光強(qiáng)度的重新分配，形成明暗相間的干涉滌紋同時(shí)他指出了產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件.他首次完成了著名的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)和其他一些干涉實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出：為了顯示光的干涉，先必須使從同一光源出來(lái)的光分成兩束，經(jīng)由不同的途徑，然后重新迭合在一起，即可觀察到干涉現(xiàn)象楊氏第一次成功地測(cè)定了光的波長(zhǎng)但楊氏的發(fā)現(xiàn)沒有受到科學(xué)界的重視，反而引來(lái)了一些粗暴的攻擊從這里可看出，光的微粒說(shuō)在當(dāng)時(shí)不可動(dòng)搖的地位直到二十年之后，法國(guó)物理學(xué)家菲涅耳在法國(guó)獨(dú)立地研究了光的理論，并特別稱贊楊的工作之后，楊才恢復(fù)早斯的光學(xué)研究托馬斯楊的工作是一種開創(chuàng)性工作，它從根本上證明了波動(dòng)理論的正確性，為波動(dòng)說(shuō)的復(fù)興奠定了基礎(chǔ)2.菲涅耳的杰出的實(shí)驗(yàn)研究與理論研究成果使光的波動(dòng)說(shuō)再度復(fù)興菲涅耳的光學(xué)研究中，他首先觀察了從點(diǎn)光源發(fā)射出的光束在遇到細(xì)線阻擋時(shí)出現(xiàn)的條紋，如果將通過細(xì)線一邊的光在它到達(dá)屏之前把它攔住時(shí)，影內(nèi)的條紋就失去了菲涅耳認(rèn)為條紋的出現(xiàn)同細(xì)線兩邊光的迭加有關(guān)而當(dāng)時(shí)許多物理學(xué)家卻認(rèn)為這種現(xiàn)象并不是由于光波的迭加，因?yàn)槲⒘Ｕf(shuō)早就提出對(duì)衍射的解釋菲涅耳從理論研究中發(fā)現(xiàn)了著名的惠更斯菲涅耳原理：“在任何一點(diǎn)的光波振動(dòng)可以看作是在同一時(shí)刻傳播到那一點(diǎn)上的光的元振動(dòng)的總和，這些振動(dòng)來(lái)自所考察的波的以前位置未受阻攔的所有部分的作用”運(yùn)用這個(gè)原理，就能以嚴(yán)密的數(shù)學(xué)方法計(jì)算出衍射帶的分布，并解釋光在均勻媒質(zhì)中的近似的直線傳播現(xiàn)象和干涉現(xiàn)象菲涅耳曾做過許多實(shí)驗(yàn)，它提出了“相干光”這個(gè)概念，即只有同一光源的同一點(diǎn)發(fā)出的光才是相干的他設(shè)計(jì)和進(jìn)行了著名的雙面鏡和雙棱鏡實(shí)驗(yàn)，并測(cè)定了光的波長(zhǎng)，明確指出光和聲的波動(dòng)性就是產(chǎn)生衍射和干涉現(xiàn)象的原因菲涅耳還用不同的波長(zhǎng)解釋光的不同顏色1818 年菲涅耳的有關(guān)衍射論文獲法國(guó)科學(xué)院舉行的一次競(jìng)賽的頭獎(jiǎng)和榮譽(yù)論文的稱號(hào)泊松從菲涅耳理論中推論出在一個(gè)圓形不透明障礙物的陰影中心應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)，不久被阿拉哥的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)1808 年，馬呂斯（17751812）偶然發(fā)現(xiàn)光在兩種媒質(zhì)界面上反射時(shí)的偏振現(xiàn)象，為了解釋這種現(xiàn)象，楊氏1817 年指出了光波和弦上傳播的波動(dòng)類似的假設(shè)，認(rèn)為光波是一種橫波菲涅耳進(jìn)一步完善了這一觀點(diǎn)，并導(dǎo)出了菲涅耳公式這樣，由于楊氏和菲涅耳等人的杰出工作，終于使光的波動(dòng)說(shuō)再度復(fù)興，并得到了極大的完善和發(fā)展，使光的波動(dòng)說(shuō)在光的本性的爭(zhēng)論中在十九世紀(jì)占據(jù)_了統(tǒng)治地位，使十七、十八世紀(jì)盛行一時(shí)的微粒說(shuō)不得不退居“二線”3光的波動(dòng)說(shuō)的發(fā)展與其局限性光的波動(dòng)說(shuō)在經(jīng)托馬斯楊和菲涅耳等人的努力再度復(fù)興之后，在十九世紀(jì)中葉和后半葉又得到了很快地發(fā)展1845 年法拉弟發(fā)現(xiàn)了光的偏振面在強(qiáng)磁場(chǎng)中會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，揭示了光和電磁現(xiàn)象之間的內(nèi)在聯(lián)系1852 年，德國(guó)物理學(xué)家韋伯（18041891）發(fā)現(xiàn)并測(cè)定了電荷的電磁單位與靜電單位的比值等于光在真空中的傳播速度，進(jìn)一步說(shuō)明了光和電磁之間的內(nèi)在聯(lián)系1849 年法國(guó)物理學(xué)家菲索測(cè)定了光速，1862 年傅科又使用旋轉(zhuǎn)鏡法得到了更加精確的測(cè)定值，并測(cè)定了光在水中的速度小于在空氣中的速度，從而給光的波動(dòng)說(shuō)以充分精確的實(shí)驗(yàn)證明光速的測(cè)定為光的電磁理論提供了有力的證據(jù)1864 年麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的建立使光的波動(dòng)說(shuō)達(dá)到了成功的頂峰至此光的波動(dòng)說(shuō)似乎十分圓滿了，但是把波動(dòng)看作“以太”中的機(jī)械彈性波，就必須賦予以太許多附加甚至相互矛盾的性質(zhì)，如光是橫波，則“以太”必須有非常大的切變彈性，而這種性質(zhì)只有固體才具有，因此波動(dòng)說(shuō)仍然面臨困難而且隨后的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)也證明了光的波動(dòng)說(shuō)具有一定的局限性五、光的量子說(shuō)1900 年普朗克提出量子假設(shè)，1905 年愛因斯坦發(fā)表論光的量子理論著名論文，題目是一個(gè)關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的啟發(fā)性觀點(diǎn)他指出，用連續(xù)空間函數(shù)表示能量的光波理論，當(dāng)應(yīng)用于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化等現(xiàn)象時(shí)，會(huì)導(dǎo)致與經(jīng)驗(yàn)相矛盾的結(jié)果對(duì)于黑體輻射、光致發(fā)光、光電效應(yīng)這些現(xiàn)象如果用光量子的假設(shè)來(lái)說(shuō)明，似乎更容易理解他發(fā)展了普朗克提出的能量子概念，認(rèn)為電磁輻射的能量可以分成一小份、一小份的“微?！笔浇Y(jié)果，這些能量顆粒就是光量子，簡(jiǎn)稱光子它的大小用hv 表示（h普朗克常數(shù)，v光的頻率）光量子適用于一切光的產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化問題，在自由空間中光量子是一種存在的“實(shí)體”，愛因斯坦用光量子概念圓滿地解釋了經(jīng)典物理理論無(wú)法解決的實(shí)驗(yàn)事實(shí)：光電效應(yīng)因?yàn)榘凑展獾牟▌?dòng)說(shuō)，它是與光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)相矛盾的其一，按照光的波動(dòng)說(shuō)，在光的照射下，金屬中的電子將從入射光中吸收能量，從而逸出金屬表面逸出時(shí)的初動(dòng)能應(yīng)決定于光振動(dòng)的振幅，即決定于光的強(qiáng)度因而光電子的初動(dòng)能應(yīng)隨入射光強(qiáng)度而增加這與光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符其二，根據(jù)波動(dòng)說(shuō)，如果光強(qiáng)足夠供應(yīng)從金屬釋出光電子所需要的能量，那么光電效應(yīng)對(duì)各種頻率的光都會(huì)發(fā)生，但實(shí)驗(yàn)事實(shí)是每種金屬都存在一個(gè)紅限0，對(duì)于頻率小于0 的入射光，不管入射光的強(qiáng)度多大，都不能發(fā)生光電效應(yīng).其三，按照光的波動(dòng)說(shuō)，金屬中的電子從入射波中吸收能量必須積累到一定的量值，才能釋放電子，顯然入射光越弱，能量積累的時(shí)間越長(zhǎng)但事實(shí)是當(dāng)物體受到光的照射時(shí)，無(wú)論光怎樣弱，只要頻率大于紅限頻率，光電子幾乎是立刻發(fā)射出來(lái)的愛因斯坦則根據(jù)光的量子理論成功地解釋了光電效應(yīng)并總結(jié)出了光電效應(yīng)方程式十年后密立根的實(shí)驗(yàn)完全證實(shí)了愛因斯坦光電效應(yīng)方程及理論的正確性，從而確立了光的量子理論六、光的粒子性1923 年美國(guó)物理學(xué)家康普頓在實(shí)驗(yàn)中又發(fā)現(xiàn)：倫琴射線被輕的原子散射后，波長(zhǎng)發(fā)生了變化后來(lái)用重原子散射時(shí)，也觀察到這個(gè)現(xiàn)象，并且這時(shí)的康普頓效應(yīng)更加復(fù)雜按照經(jīng)典電磁理論，光是波長(zhǎng)很短的電磁波光的散射可作這樣的解釋：當(dāng)電磁波通過物體時(shí)，將引起物體內(nèi)帶電粒子的受迫振