Корпускулярно-волновой дуализм света

Оглавление
Введение 3
Глава 1. Волновые свойства света 5
1.1Дисперсия 5
1.2 Дифракция 7
1.3 Интерференция 9
1.4 Поляризация 11
Глава 2. Корпускулярные свойства света 13
2.1 Фотоэффект 13
2.2 Эффект Комптона 17
Глава 3. Корпускулярно-волновой дуализм в современной физике 19
Заключение 22
Список использованной литературы: 23

Введение

Тема данного реферата – корпускулярно – волновой дуализм света. Цель работы – изучить волновые и корпускулярные свойства света и привести современный подход к решению вопроса о природе света. Для решения приведенных целей будет изучена соответствующая учебная литература, а так же научные статьи и другие источники.
Еще в древние времена наметилось три основных подхода к решению вопроса о природе света. Эти различные подходы в результате оформились в две конкурирующие теории – волновую и корпускулярную теории света.
Большинство древних ученых и философов считали свет некими лучами, соединяющими светящееся тело и человеческий глаз. При этом, некоторые из
них полагали, что эти лучи испускает глаз человека, и они как бы ощупывают
рассматриваемый предмет. Эта теория получила большое число последователей, среди которых был и Эвклид. Им был сформулирован первый закон геометрической оптики, который звучал следующим образом: «Испускаемые лазами лучи распространяются по прямому пути». Однако уже в средние века такое представление о природе света теряет свои позиции. И к началу XVII века данную теорию уже можно считать забытой.
Были и те, кто считал, что световые лучи испускает светящееся тело и, достигая человеческого глаза, эти лучи несут на себе отпечаток светящегося предмета. Этой точки зрения придерживались Эпикур, Демокрит, Лукреций. В XVII веке данная точка зрения оформилась в корпускулярную теорию света, согласно которой свет представляет собой поток каких-либо частиц, испускаемых светящимся телом.
Третья точка зрения на природу света была выдвинута Аристотелем. Он представил свет как распространяющееся в какой–либо среде действие или движение. Из современников Аристотеля мало кто разделял это мнение. Однако в дальнейшем, в XVII веке его точка зрения явилась основой для создания волновой теории света.
Таким образом В XVII веке происходит образование двух противоположных теорий, объясняющих природу света: корпускулярной и волновой. Более благоприятной почва оказалась для развития корпускулярных представлений о природе света. Действительно, в рамках геометрической оптики хорошо объяснялось прямолинейное распространение света, а так же законы отражения и преломления. Однако, в это же время получает развитие и волновая теория света, родоначальником которой считают Декарта.

Заключение

В заключение можно сделать следующие выводы. Свет проявляет корпускулярные свойства в том, что его энергия, импульс, масса и спин являются локализованными в фотонах, а не размытыми в пространстве, но не в том, что фотон может находиться в конкретно определенном месте пространства.
Свет ведет себя как волна в том смысле, что распространение и распределение фотонов в пространстве носит вероятный характер, поскольку вероятность того, что фотон находится в конкретной точке пространства, определяется квадратом амплитуды в этой точке. Но вероятностный, то есть волновой характер распределения фотонов в пространстве не означает, что фотон в каждый момент времени находится в одной определенной точке.
Таким образом, природа света сочетает в себе как непрерывность волн так и дискретность частиц. Если учесть, что фотоны существуют только в движении, то можно сделать вывод о том, что свету одновременно присущи как волновые, так и корпускулярные свойства. Тем не менее в некоторых явлениях и при определенных условиях решающую роль будут играют либо волновые, либо корпускулярные свойства света и в соответствии с этими его можно рассматривать или как волну, или как частицы.