虽然我们每天都在接触光、应用光,但要问道:光是什么?却很少有人能给出精确定义。在经典物理学上,粒子理论认为光是由一个个独立的光子构成的。到十七世纪晚期Christian Huygens提出了波动理论,认为光是一种特殊的波而不是粒子集合。1807年Thomas Young又用光的衍射行为进一步证实了这一理论。可就在人们决定接受新的波动理论的同时,却不知如何去解释用粒子理论很好理解的光的镜面反射行为。光到底是什么,是一种粒子,还是一种波?
1905年爱因斯坦提出了著名的光电效应,认为紫外线在照射物体表面时,会将能量传给表面电子,使之摆脱原子核的束缚,从表面释放出来,因此爱因斯坦将光解释成为一种能量的集合——光子。后人又将这一理论进一步深化,创建了量子物理,认为一切物质都具有波粒二相性,只是二者所占比例不同,所以光既是一种波,同时又是由一个个光子所构成。但光作为一种独特物质,它的波动性还是占主要方面。
参考资料:http://www.ssrf.ac.cn/6/6.1.htm
你可以说它是光子,具有波粒二象性,即光既有波动的性质,又有粒子的性质,简单的理解,光是一份一份的,光具有动态质量,根据爱因斯坦质能方程可算出质量
经典物理学认为光的本质就是电磁波,就你初中的学习理解到这里就可以啦,但由于我是学光学的,所以有必要和义务讲讲这里面的具体的一些东西,可能会是难理解点。
人们对光的关注从人开始思考这个世界就开始了,因为我们就生活在光无处不在的世界中。在自然科学从宗教中分离开之前,人类对于光的本质的理解几乎没有进步,只是停留在对光的传播、运用等形式上的理解层面。牛顿构建了经典物理学的大厦后,人类的科学思想得到突破,开始讨论类似你“光是什么?”的问题,并且在一定程度上取得了理论上的成果。牛顿时代,对这个问题的回答,存在“粒子学说”和“波动学说”两种声音。牛顿认为光是一种粒子,就像原子一样的小颗粒。光学史上的第一位伟大科学家,与牛顿同时代的惠更斯提出光是一种波的概念,而且提出了光学的惠更斯原理。两种声音中,历史证明惠更斯的思想正确指引了光本质的探讨。等到麦克斯韦将电磁波理论完全建立起来后,人们发现电磁波的速度就是光速,从而论证了光就是一种电磁波(场)。就在人们认为光就是一种电磁波,惠更斯在光学上完全战胜牛顿时,人类进入了20世纪。短短十年内,量子理论和相对论相继建立,物理学由经典物理进入了现代物理学。牛顿精神神奇的在量子理论中复活,量子理论的确立,很大原因建立于人们对光学的几个重要的波动学说无法解释的实验的理论研究。爱因斯坦提出光量子的概念,再次谈回光的粒子性的问题。至此,光是具有波粒二象性的物质成为理论上的妥协点。之后的意大利物理学家德布罗意更是提出所有物质都具有波粒二象性的理论,即认为所以的物体都既是波又是粒子。将人类对物质的属性的理解完全展拓了。
因此,不要小看你所问的光是什么的问题,你以为可以通俗解释的问题,伴随了人类思想的发展史,和物理学思想的数次大的重建。
光是什么?按照爱因斯坦的解释光具有波粒二重性……
去学学量子物理你会明白的多一点~~~
受楼上诸位大虾的启发,我搜集整理了一下关于人类逐步发现光的本质的历史,希望能够顺便详细地解释这个问题:
光学和力学一样,在古希腊时代就受到注意,光的反射定律早在欧几里得时代已经闻名,但在自然科学与宗教分离开之前,人类对于光的本质的理解几乎再没有进步,只是停留在对光的传播、运用等形式上的理解层面。
十七世纪,对这个问题已经开始存在“波动学说” 和“粒子学说”两种声音:荷兰物理学家惠更斯在1690年出版的《光论》一书中提出了光的波动说,推导出了光的反射和折射定律,圆满的解释了光速在光密介质中减小的原因,同时还解释了光进入冰洲石所产生的双折射现象;而英国物理学家牛顿则坚持光的微粒说,在1704年出版的《光学》一书中他提出,发光物体发射出以直线运动的微粒子,微粒子流冲击视网膜就引起视觉,这也能解释光的折射与反射,甚至经过修改也能解释格里马尔迪发现的“衍射”现象。
十九世纪,英国物理学家麦克斯韦引入位移电流的概念,建立了是电磁学的基本方程,创立了光的电磁学说,通过证明电微波在真空中传播的速度等于光在真空中传播的速度,从而推导出光和电磁波在本质上是相同的,即光是一定波长的电磁波。
二十世纪,量子理论和相对论相继建立,物理学由经典物理进入了现代物理学。1905年美国物理学家爱因斯坦提出了著名的光电效应,认为紫外线在照射物体表面时,会将能量传给表面电子,使之摆脱原子核的束缚,从表面释放出来,因此爱因斯坦将光解释成为一种能量的集合——光子。1925年,法国物理学家德布罗意又提出所有物质都具有波粒二象性的理论,即认为所以的物体都既是波又是粒子,随后德国著名物理学家普朗克等数位科学家建立了量子物理学说,将人类对物质属性的理解完全展拓了。
综上所述,光的本质应该认为是“光子”,它具有波粒二相性。所以光既是一种波,又是由一个个光子所构成,不过作为一种独特物质,它的波动性还是占主要方面。同时光具有动态质量,根据爱因斯坦质能方程可算出其质量。
参考资料:楼上的大虾、http://kxj.7456.net/1/ 、以及其他网上发表的文章。