民眾大舞台——風俗世情

1. 光的微粒說

　　光是什麽？ 這是近代光學發展中一直爭論不休的問題。流行的觀點主要有兩種： 光的微粒說和光的波動說。

　　最早從實驗上研究光的本性是牛頓。牛頓認為， 光是由高速運動的微粒組成。這就是光的“微粒說”。牛頓的觀點十分簡單， 用它來解釋一些光學現象也很簡單。

　　從微粒說的觀點出發， 微小的光粒子以巨大的速度行進， 因此它的路程是直線， 這就很容易地解釋了光的直線傳播問題。支持微粒說的人還借此來反對波動說。他們認為， 聲音是一種波， 它可以很容易地繞障礙物而被聽到。光若是波， 它可以繞過障礙物而被看到嗎？

　　光的粒子模型可以很直觀地解釋光的直線傳播， 再加上牛頓的威望， 在17 ～18 世紀間， 光的微粒說比較流行。

　　光的微粒說也可以解釋光的反射和光的折射現象。

　　對於光的反射現象， 可以設想打彈子球的情形。當彈子球行進撞到邊框上就被彈回。光的反彈也是這樣， 光的粒子投射到像鏡子那樣光滑的表麵就可以單向反射。

　　對於光的折射現象， 牛頓也提出了解釋。按照萬有引力定律， 當光從光疏物質( 如空氣) 進入光密物質( 如水或玻璃) 時， 由於是兩種不同的光媒， 它們對光的吸引作用就有差別。一般來說， 光密物質密度較大， 它對光的吸引作用強些； 光疏物質密度較小， 它對光的吸引作用弱些。這樣， 光束由空氣進入水或玻璃中時， 就會折向密度較大的水或玻璃的一側。

　　光的微粒說在解釋一些光的現象時遇到了困難。例如， 當兩束光相互交叉時， 相互是無幹擾的。按照微粒說， 光束的微粒之間應有相互作用， 如碰撞， 粒子的碰撞應影響粒子的路線的。

　　微粒說解釋光的色散也遇到了一定的困難。不同顏色的光折射的角度不同， 如果假定綠光微粒比紅光微粒更易受物質吸引， 這個假定有何依據呢？ 這是否有些牽強呢？

　　由於密度大的物質對於光的作用強些， 由此可以推斷， 光在密度大的物質中行進速度也大。這與光的波動說的預言正相反。看樣子， 測定光在密度不同的物質中的行進速度就可以判決這兩種學說的命運了。

　　牛頓死後120 多年， 法國科學家傅科測出的光速值是， 光速在水中比空氣中要小。這樣就斷送了牛頓建立的光的微粒說。