§ 25. История развития учения о световых явлениях (окончание)

Корпускулярно-волновой дуализм свойств света

4. В конце XIX в. выяснилось, что волновая теория света не в состоянии объяснить происхождение линейчатых спектров, характер излучения абсолютно чёрного тела, экспериментально установленные законы фотоэффекта (явление выбивания электронов из металла под действием света). Эта проблема была решена благодаря работам немецких физиков Макса Планка (1858—1947) и Альберта Эйнштейна (1879—1955). Они полагали, что свет представляет собой поток частиц — фотонов (или квантов), обладающих энергией и импульсом. С этих позиций Планк и Эйнштейн объяснили и излучение абсолютно чёрного тела, и законы фотоэффекта. В процессе взаимодействия света с веществом энергия и импульс фотона передаются веществу, при этом передача энергии и импульса осуществляется порциями.

Важно, что в современной физике представления о свете как о потоке частиц не противоречат волновым представлениям. В частности, явления интерференции и дифракции хорошо объясняются на основе волновых представлений и доказывают наличие у света волновых свойств. Это свидетельствует о том, что свет обладает двойственностью свойств, так называемым корпускулярно-волновым дуализмом. При распространении света проявляются его волновые свойства, а при взаимодействии света с веществом — корпускулярные. Строгое описание этих свойств даётся современной физической теорией — квантовой механикой.

Вопросы для самопроверки

1. Как законы геометрической оптики использовались в древности?

2. В чём сущность волновых представлений о свете? Какие учёные внесли вклад в развитие волной теории света?

3. Какие факты являются доказательством того, что световые волны имеют электромагнитную природу?

4. В чём заключались представления Ньютона о свете? Как в них сочетались корпускулярная и волновая теории света?

5. Какие явления служат доказательством корпускулярных свойств света?

6. Как вы понимаете выражение «корпускулярно-волновой дуализм свойств света»?

Вопросы для дискуссии

Что такое свет — волна или поток частиц?

<<< К началу