光子(又叫光量子)是一種靜止質(zhì)量為零的粒子,具有能量和動(dòng)量.它的能量表示式為E=hυ(υ為頻率,h為普朗克恒量),動(dòng)量表示式為p=E／c(c為光速).

(2)說(shuō)明

光子說(shuō)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是

a．黑體輻射；

b．光電效應(yīng)；

c．康普頓效應(yīng).

根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)提出光子說(shuō),即電磁輻射的發(fā)射和吸收是不連續(xù)的,它們是一份一份地進(jìn)行的.每一份能量叫做一個(gè)能量子(或光量子、光子).在空間傳播的光(即電磁輻射)也是由光子組成.每個(gè)光子所具有的能量E和它的頻率”成正比,即E=hυ,比例常數(shù)萬(wàn)是一個(gè)普適恒量,叫做普朗克恒量(或普朗克常數(shù)).由于υ=c/λ(λ為波長(zhǎng)),光子的動(dòng)量p=E／c=hυ／c=h/λ.
光速是光子運(yùn)動(dòng)的傳播速度,

關(guān)于光的產(chǎn)生
最經(jīng)典的理論就是原子能量躍遷發(fā)射光子的理論.這樣的理論認(rèn)為原子從能量場(chǎng)或者受到能量物質(zhì)的撞擊中獲得能量后其電子能級(jí)（運(yùn)行軌道）就會(huì)產(chǎn)生從低能級(jí)（軌道）向高能級(jí)（軌道）的躍遷,并吸收能量.同理當(dāng)其電子因?yàn)榧ぐl(fā)作用從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)就會(huì)發(fā)射出光子釋放能量.光就是原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射的具有能量的“光物質(zhì)--光子”.如： “當(dāng)原子從一能量較高的定態(tài)向能量較低的定態(tài)躍遷時(shí),將以光的形式發(fā)射出一個(gè)光子,而原子從能量較低的定態(tài)向能量較高的定態(tài)躍遷時(shí),必吸收一個(gè)具有一定能量的光子,此發(fā)射與吸收的光子的能量皆為 hv=Em-En.” 這樣的理論有大量的計(jì)算公式證實(shí)了原子在發(fā)光過(guò)程中的能量交換現(xiàn)象.并被認(rèn)為比較“圓滿(mǎn)”地解釋了發(fā)光的原理.

然而,精靈總覺(jué)得這躍遷的道理好像還沒(méi)有講完：

* 能量躍遷是電子運(yùn)行軌道的變化不是嗎?是因?yàn)樵游樟四芰浚ㄗ⒁獠皇俏瘴镔|(zhì)）從而使電子從離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷至離核較近的軌道.這樣的狀態(tài)改變,不是物質(zhì)的增加,只是能量的增加,是物質(zhì)能量的增加造成了物質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化.但是,為什么當(dāng)這樣的過(guò)程被倒運(yùn)行,即電子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí),除了軌道的還原外,卻還輻射了“光物質(zhì)”--光子來(lái),而不是之前所增加的能量呢?這樣,原來(lái)的原子因?yàn)椤叭笔Я恕薄肮馕镔|(zhì)”還可能是原來(lái)的原子嗎?況且,光子是不斷地被發(fā)射出來(lái)的,這樣,電燈之類(lèi)的發(fā)光物體豈還能繼續(xù)完好地存在?如果說(shuō),電至發(fā)光現(xiàn)象是電子變成了光子,也就是說(shuō)電子流經(jīng)發(fā)光物質(zhì)時(shí)轉(zhuǎn)換成了光子.那么,電源物質(zhì)的電子也必然會(huì)缺失,那么,像發(fā)電機(jī)這樣的電源.金屬銅線(xiàn)中缺失的電子又從哪里得到補(bǔ)充.現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)理由如何解釋?

* 大家知道光是電磁波,上述光子的輻射如何體現(xiàn)波的性質(zhì)呢?光的頻率應(yīng)該是光子的飛行速度還是光子的自旋速度呢?或者是來(lái)回躍遷的頻率呢?再獲者是與多光子運(yùn)動(dòng)時(shí)形成的“波浪”前行的速率呢?也許就只能求助“函數(shù)統(tǒng)計(jì)”或者“統(tǒng)計(jì)函數(shù)”這一人為的高招了.然而,這“函數(shù)統(tǒng)計(jì)”或者“統(tǒng)計(jì)函數(shù)”又是怎樣的情形呢?它真實(shí)地體現(xiàn)了,或者它就是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際嗎?這里面的奧秘可能就不是像精靈這樣的普通人所能理解的了.

* 軌道躍遷應(yīng)該是原子核和電子能量同時(shí)增加的結(jié)果.即,應(yīng)該是原子能量的總體增加.電子的軌道改變了,這是能量作用的結(jié)果,這可以理解.而相應(yīng)的原子核呢?其能量增加的狀態(tài)時(shí)什么呢?是物質(zhì)的增加還是轉(zhuǎn)速的增加呢?（物質(zhì)的增加,我們沒(méi)有發(fā)現(xiàn),自轉(zhuǎn)加快卻是可以證實(shí).）

電子軌道躍遷是發(fā)光機(jī)理中的一個(gè)已經(jīng)被證實(shí)了的現(xiàn)象.

因此,我們能否這樣聯(lián)想： 電能,電磁能,或其他的能量使電子軌道躍遷. 躍遷就是電子軌道向核靠近,原子體積縮小,核的自傳速度加快,從而使原子的自傳加快的現(xiàn)象.原子的自傳加快就是原子周?chē)拇艌?chǎng)周期性變化加快,也即頻率加快；如果這個(gè)加快的頻率達(dá)到了光的波段.光的能量通過(guò)物質(zhì)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)到了我們的眼睛里.

好!這樣,光不就產(chǎn)生了嗎? 光的能量性質(zhì),光的脈沖現(xiàn)象,光的頻率,光的波長(zhǎng),光的能量轉(zhuǎn)換,光的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形態(tài),光的波粒兩相性等等不都一一迎刃而解了嗎? 這樣,磁、電、光（電磁波）之間的內(nèi)在的能量轉(zhuǎn)換聯(lián)系不也就清晰起來(lái)了嗎?

僅僅是因?yàn)榧尤肓诵D(zhuǎn)的因素啊.現(xiàn)有的光的波理論,光的粒子理論恰恰都忽略了“旋轉(zhuǎn)”這一物質(zhì)最普遍,最基本的運(yùn)動(dòng)形態(tài).沒(méi)有將旋轉(zhuǎn)因素納入光的兩相性的闡釋.

是啊,多么圓滿(mǎn)的結(jié)局.但,別高興得太早. 這樣的結(jié)果,僅僅是建立在原子的運(yùn)動(dòng)是磁力線(xiàn)（能量）穿過(guò)原子核的軸心造成的推理之上的.是建立在磁場(chǎng)能量運(yùn)動(dòng)是由磁力線(xiàn)的縱橫矢量構(gòu)成的推理之上的.雖然,精靈認(rèn)為這樣的推理是很可能被實(shí)驗(yàn)證實(shí)的.因?yàn)?它幾乎解釋了精靈在光問(wèn)題上的困惑.但,這畢竟是推理.

關(guān)鍵就是對(duì)物質(zhì)原子,以致物質(zhì)旋轉(zhuǎn)機(jī)理的揭示.

光的特性

光的直進(jìn)性
光在均勻的介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播.



光的反射
入射角和反射角相同



光的折射
光從不同密度的介質(zhì)穿過(guò)時(shí)發(fā)生的偏折現(xiàn)象為折射



光的全反射
當(dāng)光線(xiàn)發(fā)生全反射的時(shí)候,沒(méi)有折射光線(xiàn)



光的可逆性
入射與反射的可交換性!



光的干涉
干涉現(xiàn)象是波的一種特性.惠更斯1678年提出光是一種波動(dòng)后,由于得到兩列相干光源很不容易,所以波動(dòng)說(shuō)很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有被證明認(rèn)可.直到1801年,才由英國(guó)物理學(xué)家托馬斯·楊巧妙而簡(jiǎn)單的解決了相干光源的問(wèn)題.


光的衍射
如果被一個(gè)大小接近于或小于波長(zhǎng)的物體阻擋,就繞過(guò)這個(gè)物體,繼續(xù)進(jìn)行.
如果通過(guò)一個(gè)大小近于或小于波長(zhǎng)的孔,則以孔為中心,形成環(huán)形波向前傳播.
衍射現(xiàn)象可以用惠更斯原理解釋.