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我们知道,基本微粒在一般条件下是不会变大变小的,当它的质量发生改变的时候,一定伴随着剧列的物理反应。然光的拉曼、布里渊散射现象并没有发生什么剧烈的物理反应,而使光的频率变低了。然而致今还没有人发现光频率变高的现象(应该说没有可能变高)。无论是爱因斯坦光的粒子理论,还是现代的量子理论都无法进行解释!而只能,也仅仅只能使用光的波动理论进行解释,这无疑支持我们重新考虑一个陈旧的问题:光是波还是粒子?光的拉曼、布里渊散射是发现激光之后发现的特殊现象,通过对此现象的理解,我要告诉所有的人:这一现象典型地告诉我们光不是粒子,而仅只是一种波!
何为拉曼、布里渊散射?这是一种光与物质作用后的一种光现象。很早人们就发现了光与物质相互作用的现象,如瑞利散射,它使大气显蓝色;如丁达尔散射在乳浊悬浮液中的表现为颗粒的半氏散射。我们称以上为弹性散射,其入射光频率与反射光频率一样。从弹性反射的名称中我们能够体会到为其取名的人是何等自信光就是粒子。既然有弹性反射,那就应该有非弹性反射,当然是有的:在物质的微结构中,光照射在分子、原子等微粒上,微粒的转动、振动、晶格振动及各种微粒运动参与的作用下,光的散射频率不等同于入射频率的现象叫非弹性散射。最典型的当然要数拉曼、布里渊散射。
如果光是粒子的话,发生光粒子中的核反应,却没有一点点的外部特征,这是不可能的。或许还可以理解成光子被完全吸收后,从被照射物里重新发射出的,属于被照射物内部的另一类光子。不过这也是不可能的,因为如果是这样,过一段时间后,拉曼、布里渊散射应该就停止了,原因也很简单,被照射物中所具有的光子应该是有限的,不是无限的。事实却完全不是这样,无论光照多么长的时间,拉曼、布里渊散射照常发生。这就说明,拉曼、布里渊散射是入射光转换出来的,而非被照射物内部所具有的。所以我们可以得到两个结论。其一,就是光本来就不是粒子;其二,就是光粒子被转换成了另一种粒子。然而其二的结论无疑是不可能的。
如果光是一种纯波则很好解释这一现象,例:水面上放一块木板,水波如果功率足够大就会使木板在水面上随波运动,木板运动的结果就会产生与原水波完全不同频率与波幅的水波,这是因为木板所触水面的大小与原波不同的缘故。
光波我们认为它就是一种纯粹的波,正因为是一种纯波,所以一切波所应该具有的特性它都具备。反之,它不应该具有的特性,它一点都不会体现出来。因为被爱因斯坦称为用波动性无法解释光电效应,我们有充分的理由说明它依然是光波的体现,并且我们的解释的比爱因斯坦的还要何情何理,也不是粒子性的特征。
光的拉曼、布里渊散射在爱因斯坦时期还没有出现,这是因为当时没有足够功率的光源。到1968年激光器的问世,为拉曼散射实验提供了理想的光源,至此之后,散射的研究才得以长足的进步,但其理论的研究却受制于爱因斯坦的光粒子理论。
所谓光的拉曼、布里渊散射,也就是象前面我们所说的木板水波实验一样,只不过水波改成了光波,木板变成了原子、分子等罢了。当激光照射到物质表面,物质运动与产生激光的物质结构肯定是不一样的,所以产生的光波的频率也一定是不一样的,也不可能有产生激光那样的条件,所以只能产生一种次光波,这的的确确、完完全全体现光的波动性特性,这是爱因斯坦的粒子性、物理量子理论无法解释、也是无从解释的。(这里我并不是否定量子物理的实验数据,而是纠正量子物理的理论错误。)
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