民众大舞台——风俗世情

1. 光的微粒说

　　光是什么？ 这是近代光学发展中一直争论不休的问题。流行的观点主要有两种： 光的微粒说和光的波动说。

　　最早从实验上研究光的本性是牛顿。牛顿认为， 光是由高速运动的微粒组成。这就是光的“微粒说”。牛顿的观点十分简单， 用它来解释一些光学现象也很简单。

　　从微粒说的观点出发， 微小的光粒子以巨大的速度行进， 因此它的路程是直线， 这就很容易地解释了光的直线传播问题。支持微粒说的人还借此来反对波动说。他们认为， 声音是一种波， 它可以很容易地绕障碍物而被听到。光若是波， 它可以绕过障碍物而被看到吗？

　　光的粒子模型可以很直观地解释光的直线传播， 再加上牛顿的威望， 在17 ～18 世纪间， 光的微粒说比较流行。

　　光的微粒说也可以解释光的反射和光的折射现象。

　　对于光的反射现象， 可以设想打弹子球的情形。当弹子球行进撞到边框上就被弹回。光的反弹也是这样， 光的粒子投射到像镜子那样光滑的表面就可以单向反射。

　　对于光的折射现象， 牛顿也提出了解释。按照万有引力定律， 当光从光疏物质( 如空气) 进入光密物质( 如水或玻璃) 时， 由于是两种不同的光媒， 它们对光的吸引作用就有差别。一般来说， 光密物质密度较大， 它对光的吸引作用强些； 光疏物质密度较小， 它对光的吸引作用弱些。这样， 光束由空气进入水或玻璃中时， 就会折向密度较大的水或玻璃的一侧。

　　光的微粒说在解释一些光的现象时遇到了困难。例如， 当两束光相互交叉时， 相互是无干扰的。按照微粒说， 光束的微粒之间应有相互作用， 如碰撞， 粒子的碰撞应影响粒子的路线的。

　　微粒说解释光的色散也遇到了一定的困难。不同颜色的光折射的角度不同， 如果假定绿光微粒比红光微粒更易受物质吸引， 这个假定有何依据呢？ 这是否有些牵强呢？

　　由于密度大的物质对于光的作用强些， 由此可以推断， 光在密度大的物质中行进速度也大。这与光的波动说的预言正相反。看样子， 测定光在密度不同的物质中的行进速度就可以判决这两种学说的命运了。

　　牛顿死后120 多年， 法国科学家傅科测出的光速值是， 光速在水中比空气中要小。这样就断送了牛顿建立的光的微粒说。