“偏振”小史

远在1669年,丹麦科学家巴塞林发现,当一束光线沿一定方向穿过的透明晶体方解石(CaCO_3)时,它会分裂成独立的两束光;当绕着入射光的方向转动这块晶体时,一束称为寻常光的光(o光)将保持稳定不变;而另一束称为非寻常光的光(e光),却随着晶体的转动而转动。荷兰著名物理学家惠更斯成功地解释了这一现象。他认为,如果光波进入方解石晶体后分裂成两列波,其中一列波在各个方向都以相同的速度在晶体中传播,而另一列波的速度与它相对晶轴的方向有关,至于传播速度这一差别何以能形成两     

近代物理十二问

一、何谓波粒二象性？答：象者,形态也。波和粒子是物质存在的两种形态。光既具有波动性,又具有粒子性。这一点已被干涉衍射实验和光电效应现象证明。把光仅仅认为是波或粒子的观点都是片面的。     

解释光的波粒二象性

考虑原子的发光过程,原子从高能级跃迁到较低能级需要一定的时间,在这段时间内原子连续地释放能量而发出光,释放的总能量为hv,这份能量以波的形式沿一定方向传播,形成一波列,其频率为v。我们知道,在真空中,对电磁波,波列形状不改变(见曾谨言《量子力学》P.617).在光现象中质能转换关系E=mc~2表现得较为明显,我们既可把光看成是携带能量hv的波列的传播,也可把光看成是质量为m=E/c~2=hv/c~2的光子的运动,只不过在某些方面光以波动的能量形式出现,而在另一些方面则以粒子的形式出现(光与物     

波粒二象性知识总结与解题指导

一、波粒二象性的基本概念知识总结：光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。光电效应说明光具有粒子性。光既具有波动性，又具有粒子性，因此光具有波粒二象性。实物粒子也具有波粒二象性，与实物粒子相联系的波（德布罗意波，也叫物质波）是一种概率波。     

深思机械波干涉——培养解题能力

一、波的迭加原理如有几列波同时在介质中传播,那么会产生什么现象呢?图1表示两列振动方向相同的波,在同一直线上反向的传播情况.从图中可以看出,当两列波相遇时,在相遇处的直线上各点在任意时刻的位移,是两列波各自所引起的振动位移的代数和.在图(a)中,因为两列波的振动位移方向相同,所以相遇处各点的位移是两者之和;在图(b)中,因为两列波的振     

光速可被超越吗

光速为每秒300000千米，如果要说的更精确，即每秒为299792．458千米，这是它在真空中的速度，相当于每秒绕地球七圈半．在现实生活中，的确没有出现过比光更快的速度．宇宙飞船也只是超过了“第二宇宙速度(即每秒11．2千米)”罢了，远远无法与光速匹敌．即使在高能粒子加速器中，再怎么努力，其粒子的速度最快也只是光速的99．99％，光速永远无法超越!人们对此深信不疑。     

光拍法测光速中的周期

文章讨论了在用拍频法测量光速的实验中光拍频波的周期的两种表述,分析了实际在测光拍频波的波长时,由于光的频率太高无法经光电检测器检测出来,实际检测出的是两个光波合成后所含的直流信号和光拍信号,因此通过光电检测器后在示波器上显示的光拍信号的周期应为2π,而不是理论公式中推导的π。     

漫谈光源的时间相干性

光在一定条件下能发生干涉,是因为光是一种波,当然也就具有波的共性,遵守波的迭加原理,它表明:如果两列波同时作用于某一点上,则该点的振幅等于每一列波单独作用时所引起的振动的代数和,可能是大于、等于或小于分波的强度。这就是说,两波迭加与它们之间的位相差有密切关系,对两列同相位的正弦波,迭加以后的迭加波的频率和位相与原来的波一样,振幅是原来波振幅之和;对位相相反的两波,迭加以后频率不变,迭加波的振幅为原来波振幅之差,即相互抵     

如何正确理解光的波粒二象性

<正>光到底是粒子还是波困扰了科学界几百年,主要原因来自于对于光是波或是粒子的解释存在相互不协调。直到20世纪20年代"波粒二象性"的提出,关于光本质问题的争论才告一段落。目前光的波粒二象性是被科学家普遍认可的观点,这一论断可以解释很多光的现象。波粒二象性是指某种物质同时具备波和粒子的特征,是量子力学中的一个重要概念。对于波粒二象性这么重要的概念科学家探索的脚步从来就没有停止过,从早     

学习波的干涉容易出现的误区

波的干涉是波特有的现象,也是学生今后学习光的干涉的基础．但教材中这部分内容抽象、复杂．笔者在对波的干涉条件、干涉图样的教学中,发现学生存在以下误区,必须向学生讲清楚．误区一不同频率的两列波也能产生干涉现象波的干涉现象可以用波的叠加原理解释,很多学生混...     

光学概念辨析

1.光速与光年光速,常指光在真空(或空气)中的速度,其数值为3.00×108m/s。光年,是指光在1年的时间内通过的距离,1光年=9.46×1015m。光速是一种物理量,光年是一种长度单位。2.光的反射与光的折射光的反射是指光射到物体表面上时有一部分光会被物体表面反射回来的现象,反射的光仍在原介质中。光的反射是指光从一个介质进入另一介质,它的传播方向通常会改变的现象,折射的光已进入另一介质。光的反射遵循反射定律,光的折射遵循折射规律。3.镜面反射与漫反射镜面反射的反射面是光滑的平面,反射光线比较集中,因而强烈。漫反射的反射面粗糙不平,反…     

波的干涉演示程序

波的干涉是波特有的现象,是中学教材中机械振动和机械波单元的重点,也是学生今后学习光的干涉的基础。学生往往对这部分内容感到比较抽象、复杂,不容易掌握。在使用仪器演示实验现象时,只能反映出两列波发生干涉现象的连续的动态过程,不容易抓住“某一时刻”或“某一位置”的特征,往往使学生看     

为何不考虑这两列反射光线的干涉

高中《物理》第三册 (必修加选修 )中第二十章“光的干涉”一节中 ,在光的干涉现象的重要应用中介绍了用干涉法检查精密光学平面平整程度的方法 (如图 1所示 ) ,并指出“用单色光从上面照射 ,空气层的上下两表面反射的两列光波发生干涉” .那么 ,为什么从样板上下两表面反射的光线不发生干涉现象呢 ?这是在实际教学活动中很多学生很容易提出的问题 .原因如下 ,以供同行教学中参考 .光源发出的光不是连续的 ,而是前后无规图 1则的连贯起来的许许多多独立的波列 ,并且这些波列的振动方向、位相间无固定的关系 ,所以彼此间是不相干的 .只有从一…     

研究光的真空色散现象时的一个新观点

本文提出一种新的观点，承认光的真空色散现象，认为光速不等同于极限速度，并能在理论上与狭义相对论取得一致，但对光速不变原理提出小的修正。     

中学数学在前沿性物理探讨中的应用——宏观物体超光速现象实验设计

一、引言光子静止质量问题、超光速现象等前沿物理问题早已成为人们关注的热点,王力军博士“光脉冲在铯原子气体中的群速度为光速的310倍”的“超光速现象”报道曾在看似平静的光学领域荡起过微微涟漪,尽管这个报道并未带来“光速极限”认知的真正突破,但这实际上也表明了一个事实,即“光速极限”结论并未真正被人们公认。光速问题是现代物理的基础性问题之一,现代物理几乎都表明了一个普遍性问题“真空不空”,因为“真空不空”,所以“真空中光速不变”原理来源不清,即“真空中光速不变”原理至少不能算是最完善的结论,从而“光速极限”结论…     

由双缝干涉实验浅谈光的波粒二象性

本文根据杨氏双缝实验观测到的现象，从波的角度和粒子的角度，运用概率知识，分析讨论了光的波粒二象性．     

波的干涉教学中应讲清的几个问题

波的干涉是波特有的现象 ,也是学生今后学习光的干涉的基础 .但这部分教材抽象、复杂、不易掌握 .教师在波的干涉的教学中必须讲清楚以下几个问题 .1 )振动加强区和减弱区图 1　波的干涉的示意图教师在用波的叠加原理解释波的干涉现象前 ,首先应复习振幅的概念 .振幅是表示振动强弱的物理量 ,振幅大 ,振动强烈 ;振幅小 ,振动弱 .然后教师要注意引导学生看图 1 (此图见 :高中物理(试验本 )第三册 第 46页的图 1 0— 2 8波的干涉的示意图 ) ,同时讲清楚 :两列频率相同的波相遇 ,在重叠区域里波峰与波峰相遇 ,波谷与波谷相遇的点 ,振动的振幅…     

释疑薄膜干涉

光的干涉是指两列频率相等、相差恒定的光波在李间替加时,产生的有的地方光的振动加强,有的地方光的振动减弱的现象．产生明显干涉现象必须要有两列相干的光波叠加,如双缝干涉装置中用靠得很近的“双缝”产生两列相干的光波,那么薄膜干涉现象中的相干光波是怎样产生的呢？     

《光学》单元复习

一、知识结构二、基础知识（－）光的传播规律1．光的直线传播①光在同一种物质里传播的路线是直的。或者说：在同一种物质里，光线是直的。②光线在同种物质里传播都是直线，只有在两种物质界面处才改变其方向，发生偏折或反射。③小孔成像（倒立实像）、影子、日蚀、月蚀都是光直线传播形成的现象。④光速：在真空中最大，力3×105千米／秒（空气中近似为此值）。在水中光速是真空中的。2．光的反射（1）光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回去，这种现象叫做光的反射。（2）光的反射定律反射光线跟入射光线和法线在同一平面…     

从光的干涉现象谈光的本性

对于光本性的认识，始终存在着波动性与粒子性的争论，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．本文正是从这一出发点来探讨光的本性．