光的本质

  众所周知，在19世纪中期，麦克斯韦预言了电磁波的存在，并提出光就是一种电磁波。在19世纪末期，光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步。但是就在这个时候，又发现了用波动说无法解释的新现象——光电效应。到了20世纪初，爱因斯坦提出了光子说，重新强调了光的粒子性，从而解释了光电效应。现在科学界认为，光既具有波动性，又具有粒子性。

   我认为，光子有波动性，没有粒子性。光就是一种电磁波！

   要是说用光的波动性无法解释光电效应，我认为那是不对的。举一个很简单的例子，船在水上航行。船受水波的影响而上下起伏。如果水波的频率足够高，振幅足够大，船在水波的波蜂处没和水波一起落到波谷，而是水波先落下（注意：这时船只受两个力，船自身的重力和水的浮力）。同理，原子核外电子受到电磁波的磁力，随着电磁波运动，如果电磁波的频率的振幅比较小，那么电子会随着电磁波在原子核的引力范围内运动，或者运动到原子核的引力范围外但又被电磁波带到原子核的引力内（图一）。当电磁波的频率足够高，振幅足够大的时候，电子会被电磁波带到原子核的引力范围外，但有没有被电磁波带回原子核的引力范围。这个时候原子核外电子就会飞出，产生光电效应（图二）。

   还有一点，如果说光具有粒子性，也就是说存在所谓光子。根据相对论，光子以光速运动，那么光子的质量将无限大。如果说一个质量无限大，速度为光速的物体，那么它的破坏力将是无法想象的。

                [图一]                                  [图二]

  刘明哲

2003.6.26