• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.电磁理论
  • 4.赫兹实验
  • 5.磁波方程
  • 6.推导过程
  • 7.物理原理
  • 8.来表示光
  • 9.产生传播
  • 10.能量角度
  • 11.光学实践
  • 12.光波粒说
  • 13.光的本质
  • 14.相关内容
  • 15.参考资料

光子论

文章认为,光的本质是光子,不是电磁波。麦克斯韦“光是电磁波”的论断没有得到实验验证。赫兹的实验不能证明光是电磁波。光的电磁波方程从导出到存在都是不合理的,它表示的电磁波因E和B同步变化是不能产生和传播的,并违背能量守恒原理。电磁理论不能在光学实践中应用。电磁理论不能成立。爱因斯坦的光子说使光的微粒说重新确立,但没有战胜光的波动学说。光的旧“波、粒”说中的波是不存在的。物质波的发现不能证明光的旧“波、粒”说的正确, 光的旧“波、粒”说是不能成立的。文章提出光的新“波、粒”说,光的本质是光子,具有“波、粒”二象性。

基本信息

  • 中文名称

    光子论

  • 相关理论

    电磁理论光子说

电磁理论

光的电磁理论是光的“波、粒”说的重要组成部分。电磁理论认为,光是电磁波。

光的电磁理论又是如何产生和发展起来的?目前,海内外学术界都认为,光的电磁理论是由麦克斯韦首先提出,后经赫兹用实验所证实。

麦克斯韦是在什么情况下首先提出“光是电磁波”这一重要理论的?据文献记载。麦克斯韦在得知推得电磁波的速度恰恰与光的速度相同后,非常兴奋。并从光波联想到电磁波,于是就“设想”﹑“ 推测”出光是电磁波。

可见“光是电磁波”这一重要论断只是一种设想。在今天看来,只凭推得的电磁波的速度和光速相同就得出“光是电磁波”这样重要的结论其理由未免太不充分了吧!设想必须得到实验验证和理论证明后才能成立,而“光是电磁波”这一论断至今还没有得到实验验证,赫兹1887年的实验只能证明电磁波的存在,不能证明光是电磁波。如果光是电磁波,就应显示出其电磁性质。功率强大的激光就应具有很强的电场和磁场,事实上,激光仍不能表现出电、磁性质,产生电磁现象。所以说, “光是电磁波”的论断到目前还只能是一种设想,不能成为理论。以上说明光的电磁理论从提出之时就缺乏足够的理论基础和实验依据。

赫兹实验

据文献记载推得。赫兹1887年的实验产生的电磁波的波长大于6mm,而可见光的最大波长为770纳米(0.77μm),远红外线的最大波长为103μm——即1mm。由此可见,赫兹当年获得的电磁波的波长远大于远红外线的波长。和光(可见光)的波长相比差得太远,根本无法相比。在电磁波谱中,只能排在短波位置,不能用来证明“光是电磁波”这一论断。所以说“麦克斯韦的‘光是电磁波’的论断被赫兹的实验所证实”的结论是不切合实际的,也是不能成立的。

磁波方程

光的电磁理论认为光是电磁波。波都可以用波方程来表示。如机械波可用波方程表示如下:

y(z.t)=Acos[(kz-ωt)+α]

为了证明光是电磁波,电磁理论者设法建立一个能表示光的波方程,运用麦克斯韦方程组就推导出一组光的电磁波方程如下:

E=Eocos[(kz-ωt)+α](摘自文献[3])

Ey=Eyosin(kx-ωt)

Bz=Bzosin(kx-ωt) (摘自文献[4])

由电磁波方程可得出光的电磁波示意图表示。[

应当指出的是,虽然从麦克斯韦方程组可以推导出光的电磁波方程,但方程的推导过程是否合理?方程本身能否成立?它表示的光电磁波是否存在?它能不能用来表示光?这些都是需要理论论证和实践检验的,否则它就不能被确认而成为定论,也是不能应用的。决不能认为只要推导出这组波方程,它就能够用来表示光。

推导过程

虽然从麦克斯韦方程组可以推导出光的电磁波方程,但方程的推导过程合理吗?波方程可由多种方法得出,但在不同文献的推导过程中都必须有一个特定的共同假设前提条件——即“平面光电磁波”的存在,也就是说光的电磁波方程是在假定 “平面光电磁波”存在这一特定的前提条件下推导出来的。人们不仅要问,在没有上述假定前提条件时,还能推导出这组电磁波方程吗?可以肯定,如果没有平面光电磁波这个假设前提,推导过程就无法进行,波方程也不能得出。

应当指出,“光是电磁波”的论断只是一种假设,这一论断并没有得到实验验证。况且平面光电波也是不存在的,就是当今理论界也承认这一现实,也就是说,光的电磁波方程已丧失成立的前提条件。这也说明光的电磁波方程的推导过程是不合理的,推导方法是不可行的,这样推导出的波方程也是不能成立的。