网上光程的定义及物理意义和光程差的定义及物理意义的相关题，大家都众说纷纭，那么今天小编为各位带来详细的讲解。
“神”说要有光！所以当有光的时候，大地就会有光，世界就会充满无限的欢乐。但全能神给我们留下了一个非常令人困惑的题什么是光？几千年来，无数的学者和哲学家一直在思考这个题。这个题的案几乎包括了人类历史上最聪明的头脑。古希腊人喜欢讨论题，并对光感到好奇。毕达哥拉斯首先解释说，光是一种在光源周围发射并在遇到障碍物时反射回来的东西。
随后托勒密在光学中描述了光的折射，列奥纳多也描述了光的反射并试图解释它。随后开普勒和斯内尔给出了光折射定律的数据，但他们没有发表他们的结果。
直到数学家笛卡尔在折射中提出光折射的数学几何表达式，他同时对光留下了两种可能的解释一是光是一种类似于粒子的物质；二是光是一种类似于粒子的物质。二是光是一种以“以太”为介质的压力，它可以是波。光到底是什么？无数人继续讨论，甚至争论。
“波动理论”和“粒子理论”
意大利数学家格里马尔蒂说，光是一种波。他让一束光穿过两个小孔，投射到暗室的屏幕上，发现屏幕上出现了光影条纹。这与水波的衍射非常相似，水波的衍射显示出光的波动。
英国物理学家胡克说，光应该是一种波。由于他用肥皂泡和薄云母重复了格里马尔蒂的实验，他相信“光是以太的纵波”，并且光的颜色与其频率有关。
英国物理学家牛顿说“光怎么可能是波？它只是一个粒子。”1666年，牛顿发现利用三棱镜可以将白光分成不同的颜色，并且不同的单色光也可以合成白光，于是他成功地解释了光的色散。牛顿的分光实验使光学从几何光学走向物理光学。牛顿认为光应该由粒子组成，并且以最快的直线传播。光的分解和合成是不同颜色粒子分离和混合的结果。
于是围绕这个题出现了两个学派——“波动学派”和“粒子学派”。其实牛顿一开始并不是特别反对波动学派，只是“粒子学派”对胡克等之前的“波动学派”发起了挑战，一系列的争论最终导致了牛顿和胡克之间的终生私人恩怨。胡克说牛顿的一些研究是建立在他的研究基础上的，牛顿冷笑“那我就是站在巨人的肩膀上了！”
1678年，荷兰科学家惠更斯发表了《光的理论》，并发表了反对粒子论的公开演讲。牛顿非常生气。作为当时世界上最聪明的人，他很快找到了“波动学派”的“弱点”，并用粒子论解释了光的现象。
这些理论写在他的《光学》书中。当这本书出版时，胡克和惠更斯已不在世，“波浪”正在衰落。牛顿利用他在力学方面的卓越声誉，轻松地发展并统一了“粒子学派”。虽然不是永恒的，但它统治了整个十八世纪，这就是权威的力量。
卷土重来的“波动理论”
历史的车轮永远滚滚向前。在自然哲学的新潮流下，权威不一定受到质疑。1800年到1807年，托马斯杨再次举起了波动理论的大旗。作为新一代的领军人物，杨利用物理学中最强大的研究方法理论预测和实验验证，然后进行理论解释，逐步完善了波动理论。
杨首先比较了光波和声波，认为光叠加后也会增加或减少。——光干扰。他做了著名的杨氏双缝干涉实验，在理论上迈出了关键的一步光不是纵波，而是横波。十年后，法国土木工程师菲涅尔充分发挥业余兴趣，从理论上预言了光的干涉。在了解了托马斯杨的工作后，他进行了实验验证，成功建立了光的横向传播理论。此后，浪潮派终于再度崛起，继续前行。
19世纪末，法拉第等人对电磁学的深入研究使人们初步形成了一个概念光实际上是一种电磁波。1872年，麦克斯韦用四个方程完美地解释了所有电磁现象，并推论出电磁波存在并以光速传播。
我们看到的可见光实际上只是一种电磁波。1年，德国赫兹通过一系列实验证实了电磁波的存在！光不仅是一种波，而且是一种电磁波。除了光之外，无线电波、微波、红外线、紫外线、X射线、伽马射线等都属于电磁波。它们之间的区别在于它们具有不同的频率。到目前为止，波动理论是合理的。
“波动理论”的麻烦
然而，即使是最完美的理论也有缺陷。人们总是困惑这样一个题光既然是波，那么光的载体是什么？
笛卡尔说是以太，那么以太是什么？为什么我们人类看不到呢？以太，起源于希腊语，最初指众神在天空中呼吸的空气。宇宙中无色、无味、无声、无所不在的物质。孔子的“仁”、墨子的“兼爱”、佛教的“慈”、基督教的“魂”，都是以太作用的结果。简而言之，以太是过去和未来最神秘的物质。寻找以太的过程也充满了哲学和宗教的情怀。以太已经成为19世纪物理学家谈论最多的话题。根据光的已知性质，推测以太是传播剪切波的固体介质，并且是绝对静态的参照系。
但这样一来，固体以太可能会影响天体的自由运动，水平振动也可能引起垂直振动。关键时刻还是需要实验说话。1887年，迈克尔逊和穆雷进行了“以太漂移”实验。这是一个非常微妙的实验如果地相对于绝对静止的以太在运动，那么光如果沿着这个方向运动，就是光速和地运动速度的叠加，沿着的传播速度这个方向更小。
通过测量两束光形成的干涉条纹的数量，可以准确地得到两束光之间的光程差，进而得到两束光之间的速度差。因此，只要用干涉仪在不同的方向进行测量，就可以确定地相对于以太的速度的方向和大小。
结果出乎所有人的意料——光速沿任何方向几乎恒定，换句话说，以太不存在！人们开始恐慌。事实上，在实验结果出来之前，瑞士一家专利局的小职员就指出，如果放弃所谓绝对时间之类的概念，绝对静态参照系——以太的概念就可以也被丢弃。如果人们接受了光速恒定的原理，那么就可以获得接近光速的物体高速运动的物理学和科学，其中移动的时钟会变慢，移动的尺子会缩短。这种新物理学被称为相对论。作为20世纪最杰出的物理学家，那个叫爱因斯坦的小职员开创了现代物理学的新世界。
波动论的烦恼不仅在于找不到“以太”的载体，还有更可怕的乌云纷纷浮现。当时实验中还有一个现象当两个金属受到紫外线照射时，电火花似乎更容易产生，即光线照射在金属上可以产生电子。这就是光电效应的发现，后来被爱因斯坦解释，他认为当光照射到作为粒子的金属时，金属电子吸收其能量并逃逸。据说光粒子再次浮出水面！爱因斯坦将光的粒子称为“光子”。
光子的概念并不是他的原创想法，而是来自德国普朗克对黑体辐射的解释。
普朗克通过引入新概念——将光的能量划分为不连续的部分，每个部分被称为能量的“量子”。通过计算能量子的分布，可以得到完全符合实验谱线的黑体辐射理论公式。将能量视为不连续的量子化对于当时的大多数科学家来说是无法接受的。普朗克也对能量量子的引入感到不安，他甚至感到内疚，认为自己不应该质疑经典电磁理论，因为它是如此完美。只有年轻大胆的爱因斯坦不仅勇敢地接受了能量量子的概念，而且成功地用它来解释光电效应。新的粒子理论——光的量子理论由此诞生。
粒子是波吗？
如果光是量子化的并且是粒子状的，那么其他电磁波呢？1923年，康普顿发现X射线被电子散射后频率会变小，即X射线也具有粒子性。更有趣的题是，原本被视为粒子的电子会不会有波动性？1927年，格梅尔和汤姆逊先后证实了电子束的波动性，随后人们还发现氦原子射线、氢原子射线和氢分子射线都具有波动性。事实上，如果可见光、X射线、电子甚至中子穿过合适的物质，都可能发生衍射，即有增强和减弱波强的作用，而“合适”的物质实际上就是它的缝隙和射线的波浪。与长度——相比，这就是波衍射发生的条件。这就更麻烦了。波可以是粒子，粒子也可以是波。它是粒子还是波？粒子和波都有吗？既不是粒子也不是波？彻底把大家搞糊涂了。
正是在粒子和波的混沌中，物理学迎来了历史上最伟大的革命，——，量子力学的诞生。早在1913年，玻尔就用量子化能量的概念成功解释了原子行星模型。1924年，法国的德布罗意提出了波粒二象性的概念。不仅光具有波粒二象性，几乎所有的粒子或电磁波都具有波粒二象性。这样，粒子就是波，波就是粒子，两者是同一物体的两种属性。
如今，关于光的粒子论和波动论的争论已逐渐成为遥远的传说。只是在漫长的历史中，还留下了无数的智者来照亮未来。
光程的定义及物理意义和一些关于光程差的定义及物理意义相关热议内容，本文已做出详细解，希望对大家有所帮助。
No Comment