光的本性 作者（光的本性二）

四、第一轮论战第一次波动说与粒子说的论战是由“光的颜色”这根导火索引燃的1672年2月6日，以胡克为主席，由胡克和波意耳等组成的英国皇家学会评议委员会对牛顿提交的论文《关于光和颜色的新理论》基本上持否定的态度牛顿开始并没有完全否定波动说，也不是微粒说偏执的支持者但在争论展开以后，牛顿在很多论文中对胡克的波动说进行了反驳由于此时的牛顿和胡克都没有形成完整的理论，因此波动说和微粒说之间的论战并没有全面展开，我来为大家讲解一下关于光的本性 作者?跟着小编一起来看一看吧!

光的本性 作者

四、第一轮论战

第一次波动说与粒子说的论战是由“光的颜色”这根导火索引燃的。1672年2月6日，以胡克为主席，由胡克和波意耳等组成的英国皇家学会评议委员会对牛顿提交的论文《关于光和颜色的新理论》基本上持否定的态度。牛顿开始并没有完全否定波动说，也不是微粒说偏执的支持者。但在争论展开以后，牛顿在很多论文中对胡克的波动说进行了反驳。由于此时的牛顿和胡克都没有形成完整的理论，因此波动说和微粒说之间的论战并没有全面展开。

惠更斯与牛顿有过关于光的本性的学术交流，但他更加相信光的波动说，与牛顿逐渐产生了分歧。他认为有很多现象是微粒说无法解释的，尽管微粒说也有可取之处。1678年，他在法国科学院的一次演讲中公开反对了牛顿的光的微粒说。他说，如果光是微粒性的，那么光在交叉时就会因发生碰撞而改变方向。可当时人们并没有发现这现象，而且利用微粒说解释折射现象，将得到与实际相矛盾的结果。

基于各类实验和观测，在《光学》一书中，牛顿一方面提出了两点反驳惠更斯的理由：第一，光如果是一种波，它应该同声波一样可以绕过障碍物、不会产生影子；第二，冰洲石的双折射现象说明光在不同的边上有不同的性质，波动说无法解释其原因。另一方面，牛顿把他的物质微粒观推广到了整个自然界，并与他的质点力学体系融为一体，为微粒说找到了坚强的后盾。

牛顿由于其对科学界所做出的巨大的贡献，成为了当时无人能及的一代科学巨匠。随着牛顿声望的提高，人们对他的理论顶礼膜拜，重复他的实验，并坚信与他相同的结论。整个十八世纪，几乎无人向微粒说挑战，也很少再有人对光的本性作进一步的研究。

微粒说尽管在第一次光的本性争论中占上风，但治学严谨的牛顿始终认为虽然做过许多光学实验，但始终做得还很不充分；对光的本质只能提出一些问题，还停留在假设阶段，牛顿希望“留给那些认为值得努力去把这个假说应用于解释各种现象的人们去思考”。

五、第二轮论战

随着光的干涉、衍射的发现，托马斯•扬、菲涅耳和阿拉果在19世纪复活了光的波动论，从此波动说在光学本性的论战中占据了上风。

根据一些实验结果，托马斯•扬认为牛顿的微粒说并不完备；他认为光是在以太流中传播的弹性振动，并指出光是以纵波形式传播的。他同时指出光的不同颜色和声的不同频率是相似的。他做了著名的杨氏双缝干涉实验，实验所使用的白屏上明暗相间的黑白条纹证明了光的干涉现象，从而证明了光是一种波。

他发展了惠更斯的光学理论，形成了波动光学的基本原理，提出了光的干涉的概念和光的干涉定律，认为衍射是由直射光束与反射光束干涉形成的。虽然这种解释不完全正确，但它在波动学说的发展史上有着重要意义。但由于托马斯•扬认为光是一种纵波，所以在理论上遇到了很多麻烦。他的理论受到了英国政治家布鲁厄姆勋爵（1778-1868，大法官兼上院议长，创办伦敦大学）的尖刻的批评，被称作是“不合逻辑的”、“荒谬的”、“毫无价值的”。从这里可看出，光的微粒说在当时具有不可动摇的地位。

虽然托马斯•扬的理论以及后来的辩驳都没有得到足够的重视、甚至遭人毁谤，但他的理论激起了信奉牛顿学说的科学家（牛顿学派）对光学深入研究的兴趣。1808年，拉普拉斯用微粒说分析了光的双折射线现象，批驳了杨氏的波动说。同时，马吕斯（1775-1812，法国物理学家，1808年发现反射时光的偏振，确定了偏振光强度变化的规律，即马吕斯定律；1811年，他与毕奥各自独立地发现折射时光的偏振，提出了确定晶体光轴的方法；1810年被选为巴黎科学院院士，他曾获得过伦敦皇家学会奖章）也发现了光在折射时的偏振现象。

因为惠更斯曾提出过光是一种纵波，而纵波不可能发生这样的偏振，这一发现成为了反对波动说的有利证据。1811年，布儒斯特在研究光的偏振现象时发现了光的偏振现象的经验定律——布儒斯特定律。光的偏振现象和偏振定律的发现，使当时的波动说陷入了困境，使物理光学的研究更朝向有利于微粒说的方向发展。

1817年，托马斯•扬放弃了惠更斯的光是一种纵波的说法，提出了光是一种横波的假说，比较成功地解释了光的偏振现象；吸收了一些牛顿学派的看法之后，他又建立了新的波动学说理论。他的学说影响了二十年之后的法国物理学家菲涅耳，他独立地研究了光的理论，并特别称赞托马斯•扬的工作。托马斯·杨的工作是一种开创性工作，它从根本上证明了波动理论的正确性，为波动说的复兴奠定了基础。

菲涅耳研究了偏振光的干涉，确定了光是横波，确认了胡克和托马斯•扬的看法。菲涅耳发现了光的圆偏振和椭圆偏振现象，用波动说解释了偏振面的旋转；推出了反射定律和折射定律的定量规律，即菲涅耳公式；解释了马吕斯的反射光偏振现象和双折射现象，奠定了晶体光学的基础。1819年底，在菲涅耳对光的传播方向进行定性实验之后，他与阿拉果一道建立了光波的横向传播理论。

菲涅耳也曾研究光的衍射现象。为了克服惠更斯原理的局限性，他基于光的相干性，认为惠更斯原理中属于同一波面上的各个次波的位相完全相同，故这些次波传播到空间任一点都可以相干，他在惠更斯原理中包络面作图法同杨氏干涉原理相结合建立了自己的理论，这就是著名的惠更斯-菲涅耳原理，可以定量分析光的衍射现象。菲涅耳波带片给惠更斯-菲涅耳原理提供了令人信服的证据；19世纪20年代初，夫琅和费首次用光栅研究了光的衍射现象，他认为单缝衍射的光强分布的计算与衍射花样的特点可由惠更斯-菲涅耳原理计算与分析得出。在他之后，德国另一位物理学家施维尔德根据新的光波学说，对光通过光栅后的衍射现象进行了成功的解释。至此，新的波动学说牢固地建立起来了；微粒说开始转向劣势。

1845年法拉第发现了光的偏振面在强磁场中会发生旋转的现象，揭示了光和电磁现象之间的内在联系。1852年，德国物理学家韦伯发现并测定了电荷的电磁单位与静电单位的比值等于光在真空中的传播速度，进一步说明了光和电磁之间的内在联系。1849年法国物理学家菲索测定了光速，1862年傅科又使用旋转镜法得到了更加精确的测定值，并测定了光在水中的速度小于在空气中的速度，从而给光的波动说以充分精确的实验证明。光速的测定也为光的电磁理论提供了有力的证据；1864年麦克斯韦电磁场理论的建立使光的波动说达到了成功的顶峰。

十九世纪中后期，在光的波动说与微粒说的第二次论战中，波动说已经取得了决定性胜利。但人们在为光波寻找载体时所遇到的困难，却预示了波动说所面临的危机。1887年，德国科学家赫兹发现光电效应，光的粒子性再一次被证明!