光子的本质是物质还是能量?

2018-01-26 20:17:23  微科普网
本文作者:王军礼

光子的本质是物质还是能量?

2018-01-26 20:17:23
作者:王军礼
来源:微科普网
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   曾经有人问我:光子的本质是物质还是能量?首先我们来了解一下什么是光子?说起光子就不得不提光量子,光量子的概念起源于1905年3月爱因斯坦发表的一篇论文《关于光的产生和转化的一个启发性观点》。在这篇论文中,爱因斯坦引入了光量子的概念,并得到了光电效应“光的产生和转化” 过程中所放出的光电子的能级规律,成功的解释了光电效应现象,所以1921年的诺贝尔物理学奖颁发给了爱因斯坦。

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  1917年,爱因斯坦在论文《辐射的量子理论》中进一步提出,光的能量子即光量子不仅具有一份固有的能量而且还携带动量。这一结论,在1923年被著名的“康普顿散射”实验所证实。不久后,这种光量子便被命名为“光子”,并被广泛认可是一种粒子。

  后来的许多事实表明,只有在诸如光电效应、康普顿散射等光的产生和转化这类过程中,光才以光子的形式参加作用。其他情况下,则并非以光子的形式作用,如果按照经典物理学的思维方式,把围观上光子同物质相互作用的性质推广到光的传播过程,这种做法是错误的。在量子电动力学确立以后,光子被正式确认为是一种传递电磁相互作用的基本粒子,所以说光子的本质是基本粒子,但不等同于光的本质。光则具有波粒二象性,是一种电磁波,电磁波是一种特殊的物质。

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