在1801年托馬斯·楊完成“光的雙縫干涉”實(shí)驗(yàn)而挽救了光的“波動(dòng)說”理論的頹勢之前,“微粒說”理論略占上風(fēng).這一方面要?dú)w功于其代表人物牛頓的不可撼動(dòng)的“物理學(xué)權(quán)威”的身份,另外也應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到:“微粒說”的相關(guān)理論對光現(xiàn)象的“完美”解釋也是迫使人們接受“微粒說”理論的一個(gè)極其重要的原因.
對于光的折射現(xiàn)象,可作如下表述:光在折射率為n1的介質(zhì)1中沿直線傳播,以入射角i1射向與介質(zhì)2的界面,穿過界面進(jìn)人折射率為n2的介質(zhì)2中后仍沿直線傳播,只是傳播方向發(fā)生了偏折.折射角為i2。
對于“光在介質(zhì)1或介質(zhì)2中沿直線傳播”的現(xiàn)象,“微粒說”的相關(guān)理論給出了如下解釋:視光為微粒,作為微粒的光在均勻介質(zhì)中傳播時(shí),由于均勻介質(zhì)的微粒呈均勻分布,所以光微粒所受到的介質(zhì)微粒對其施加的引力將被平衡,受力平衡的光微粒當(dāng)然就應(yīng)該在均勻介質(zhì)中洽著直線勻速運(yùn)動(dòng).
對于“光在穿過介質(zhì)1與介質(zhì)2的界面時(shí)傳播方向發(fā)生偏折”的現(xiàn)象,“微粒說”的相關(guān)理論則又給出了如下解釋:當(dāng)光微粒運(yùn)動(dòng)到兩種介質(zhì)的界面附近處時(shí),盡管兩種介質(zhì)微粒各自均呈均勻分布,但將兩種介質(zhì)的微粒分布狀況作比較,光密介質(zhì)的微粒分布比光疏介質(zhì)的微粒分布更為密集,因此光微粒在兩種介質(zhì)界面附近處時(shí)所受到的介質(zhì)微粒對其施加的引力在沿與介質(zhì)界面平行的方向上被平衡,在沿與介質(zhì)界面垂直的方向上不平衡而指向光密介質(zhì)。
由于光微粒所受到的介質(zhì)微粒對其施加的引力在沿與介質(zhì)界面平行的方向上被平衡,所以v1和v2的沿與介質(zhì)界面平行的方向上的分速度應(yīng)該相等;由于光微粒所受到的介質(zhì)微粒對其施加的引力在沿與介質(zhì)界面垂直的方向上不平衡而指向光密介質(zhì),所以v2的沿與介質(zhì)界面垂直的方向上的分速度應(yīng)該增大.
正因?yàn)椤拔⒘Uf”對光的折射現(xiàn)象所做出的如此“完美”的解釋,人們才不得不對“微粒說”的相關(guān)理論心悅誠服.但應(yīng)該指出的是:按照“微粒說”理論對光的折射現(xiàn)象的上述解釋,光在光疏介質(zhì)中的傳播速度應(yīng)該比在光密介質(zhì)中的傳播速度小,即v1<v2
當(dāng)人類較為精確地完成光速的測量后才知道,上式給出的光速的關(guān)系是錯(cuò)誤的,光在光疏介質(zhì)中的傳播實(shí)際上應(yīng)該比在光密介質(zhì)中的傳播更快.只是這已經(jīng)是在“微粒說”的代表人物牛頓去世大約一個(gè)世紀(jì)以后的事了.
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