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§第三 谜底何时能揭晓（第1页）

§第三节谜底何时能揭晓

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光是什么？古往今来，人们一直在探索这个问题的答案。

很久很久以前，古希腊人给光画了一张象——光从人眼睛里流出来。

他们认为，由于人的眼睛能够自然而然地流出光来，所以人才会看到周围的东西。

这正象动物长着长长的触须，碰到了物体即知道物体的存在一样。

光，究竟是什么东西呢？许多世纪以来，人们运用人类逐渐积累起来的知识，给光勾画了一张又一张的画象。

有的似象非象；有的画出了光的某些特点，却没有表现出其它特点。

1675年，英国科学家牛顿在解释阳光通过三棱镜产生七色光谱现象时，将光描绘为从发光物体发射出来而作高速直线运动的一种非常细小的粒子，这就是光的“微粒说”

。

这种学说，很好地解释了光的直线传播、反射和折射定律，然而，对于衍射、干涉和偏振等现象却无能为力。

根据微粒说观点，光在水、玻璃这样密度大的物质中传播速度大于空气中的速度，而实验测得的结果与此却恰恰相反。

1678年，荷兰物理学家惠更斯对光作出了完全不同的描绘：光是在充满整个空间的特殊媒质“以太”

中传播的某种弹性波动。

按照波动说解释，光在水、玻璃等媒质中传播速度比在空气中慢，而且各种色光波长不同，传播速度也不一样，因而进入水、玻璃中之后发生偏折就不同，红光波长最长，偏折最小，紫光波长最短，偏折最厉害。

一些科学家运用光的波动理论，研究、解释了干涉、衍射和偏振等现象。

但是，波动说却不能解释光的直线传播，后来迈克耳逊实验还证明并不存在以太。

牛顿和惠更斯是同时代的人，微粒说和波动说各有长短，争论不休。

由于那时候的实验条件和方法所限，无法判断和证实两种学说的优劣。

微粒说能够直观地、自然地解释光的直线前进等现象，易于为人们所接受，因此在十八世纪前一直占上风。

1801年，英国物理学家托马斯·杨作了一个著名的光的干涉实验，才打破了微粒说的优势。

杨氏让一狭窄的光束穿过两个十分靠近的小孔，尔后投射到一块白屏上，则两束光在屏上重叠处呈现出一系列明暗交替的条纹。

在暗条纹处，光的粒子跑哪儿去了？微粒说无法解释。

可是，按照波动说的观点却能圆满地解释：频率和振动方向相同并具有恒定相位差的两列波相遇发生干涉，两列波叠加时其波峰、波谷相增强或相抵消的结果，即为明暗相间的条纹。

两列波叠加后合成振幅最小处为暗条纹。

1818年，法国物理学家菲涅耳又作了一个著名的光的衍射实验，运用惠更斯原理加以解释，使波动说的地位从此上升。

他的实验证明，如果障碍物足够小，以至可以和光的波长相比拟，则光波在传播中能绕过障碍物，而在其后形成明暗相间的图样，这就是衍射图样。