這些線越來越多,像一張網,把熱學和其他板塊緊緊編織在一起。
梳理完熱學,已經是下午四點了。
凌凡休息了十分鐘,喝了點水,繼續第三站:光學。
光學是他相對薄弱的部分。高二時光學講得比較快,很多概念理解不深。
今天,他要徹底搞懂。
光學的核心問題:光是什麼?
歷史上,有兩種理論:粒子說和波動說。
牛頓支援粒子說:光是微粒。
惠更斯支援波動說:光是波。
後來,實驗證明光具有波動性:干涉、衍射。
再後來,光電效應又證明光具有粒子性。
最終,現代物理認為:光具有波粒二象性。
凌凡在筆記本上畫了一個座標軸:
橫軸:粒子性
縱軸:波動性
光,就落在這個座標的某個位置——既不是純粒子,也不是純波,而是兼具二者特性的特殊存在。
這是一個深刻的哲學啟示:世界不是非此即彼的,而是可以亦此亦彼的。
然後,他開始梳理光學的具體內容:
幾何光學:光的直線傳播、反射、折射。這部分用粒子說解釋。
物理光學:干涉、衍射、偏振。這部分用波動說解釋。
量子光學:光電效應、康普頓效應。這部分用量子理論解釋。
從簡單到複雜,從宏觀到微觀,從經典到現代。
梳理完框架,他開始深入每個部分。
折射定律:入射角、折射角、折射率。
他不再滿足於記住公式,而是追問:為什麼光會折射?因為光在不同介質中速度不同。為什麼速度不同?因為介質對光的阻礙作用不同。
這樣,折射就不再是機械的規律,而是有物理原因的必然。
干涉現象:兩列波相遇,有的地方加強,有的地方減弱。
他思考干涉的本質:波的疊加原理。這是波動性的核心體現。
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