从光的干涉现象谈光的本性(1)

从光的干涉现象谈光的本性(1)　文章摘要：对于光的本性的认识，几个世纪以来始终存在着激烈的争论，光的波粒二象性是两种学说相互妥协的结果。在解释一些现象如干涉和衍射时，人们就用波动说去解释，而对另一些

从光的干涉现象谈光的本性(1) 文章摘要：对于光的本性的认识，几个世纪以来始终存在着激烈 的争论，光的波粒二象性是两种学说相互妥协的结果。在解释一些现 象如干涉和衍射时，人们就用波动说去解释，而对另一些现象如光电 效应就用微粒说去说明。这种既是微粒又是波的存在在观念上确实叫 人们不容易接受，其原因是到现在为止还没有一种理论能很好地把波 动和微粒统一在一个模式下。本文正是从这样一种出发点来探讨光的 本性。 假设有一个光源S1，在S1前放置一块屏幕，从S1发出的光（光子） 会将整个屏幕均匀的照亮。我们知道，屏幕的亮度是与落在屏幕上面 的光子数的多少有关的。严格地说，屏幕的亮度是以垂直于屏幕的光 线与屏幕的交点为中心向四周逐渐变暗的。但这种变化决不是几率问 题。证明如下：把S1放在一个半径为R1的球的中心，假设S1在单 位时间里发射出N个光子，则单位球面积上所接受的光子数等于光子 数N除以球的总面积4πR12，如果把球的半径由R1变为R2（R2＞ R1），则在单位球面积上所接受的光子数就变为N除以4πR22，由于 R2大于R1，所以半径为R1的球在单位球面积上接受的光子数大于 R2球单位面积上的光子数。这就是为什么屏幕上的亮度是由明到暗