论光学的发展和对光的本性的认识
2021-07-04李忠友
科学与财富 2021年10期
摘 要:无论是自然光还是人造光,光的物理性质都在它与人类的互动中起着重要的作用。虽然在光的波动性和粒子性之间还存在一种尚未解释的二元性,但我们确实了解了许多影响生物的光的特性。在这里,我回顾了光的历史和它的特性,特别是那些影响人类健康的特性。
关键词:光;太阳光;光的性质
一、光和阳光的历史
宇宙开始时,光也开始了。150亿年前的宇宙大爆炸是在几十亿度的温度下发出的强烈的光爆炸。根据方程E = mc2,其中一些光能被转化为物质,所以光也对物质起了作用。光在宇宙爆炸的0秒诞生了,并开始形成基本粒子。三分钟后基本粒子形成第一个原子核——氘。三十万年后宇宙背景辐射开始了:光充满了宇宙。第一百亿年我们的太阳诞生了。一百一十亿年地球上出现了生命,很有可能是受到阳光的促进。一百五十亿年(也就是如今)阳光维持并影响着地球上的生命。这便是光进化的步骤及其对生命的影响,包括宇宙中太阳的形成过程。今天,我们仍然生活在一个由阳光主导的世界。
二、深入了解光的特性
人类很早就认识到了光的重要性,但对它的性质的认识是一个非常缓慢的过程。困扰人类最关键问题是光是波状还是粒子状。在艾萨克·牛顿将白光穿过玻璃棱镜并将光分解成不同颜色后,粒子图像占据了主导地位,他在1704年解释说,这意味着光是粒子。但在1801年,英国科学家托马斯·杨发现,两束光相互干扰会产生一系列亮区和暗区,这意味着光是波状的。……
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