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它到底是波还是粒子?
注意,这里的波还是粒子的区别,与光的波粒二象性不是一个概念。
光即便能表现出粒子的性质,但此时的物理学家依然认为它的本质是波,粒子性质只是它的某种行为而已。
光和电子、原子这样的物质实体,有本质的区别。
物理学家们争论射线的本质,粒子指的是像原子电子一样的实体存在,而不是波动。
李奇维当初在欧洲放射学会议上,大胆预言射线是一种波。
当然,因为没有实验支撑,在场的人只是把那个预言当成大佬的直觉。
巴克拉1900年入职国王学院,从1902年就开始研究射线了。
他通过研究射线的散射和偏振现象,趋向性认为射线是一种波动。
但是这种证据是不充分的。
几百年前,牛顿和一众光学大佬,就对光的本质进行了争论。
仅仅是散射和偏振的话,粒子说也能解释。
注意,此时物理学家并不知道射线是光的一种,不然也就没必要争论了。
所以,支持射线粒子说的亨利·布拉格教授站了出来。
他不仅用粒子说解释了散射,还假设射线粒子具有旋转性,这样就能解释偏振现象了。
于是,双方各执一词,在1907年1908年展开了激烈的辩论。
辩论的主战场,就是《自然杂志。
双方你来我往,隔一段时间就发表论文,证明各自的观点。
巴克拉坚持射线的波动性。
而亨利·布拉格坚持认为,射线是由电子和正电荷组成中性电偶极。
两人各抒己见,谁也说服不了谁,因为他们的理论都有各自的实验事实支撑。
这种争论虽然没有明确的结论,但是给科学界留下了深刻印象。
真实历史上,劳厄受到巴克拉关于射线偏振和波动观点的影响,在1912年发表了射线的晶体衍射现象。
劳厄发现射线在经过某种特殊的晶体物质时,会产生衍射纹。
这个实验结果有力证明了射线是一种波动,从而结束了长达十几年的关于射线本质的争论。
为此,劳厄获得1914年的物理诺奖。
接下来,亨利·布拉格和他的儿子劳伦斯·布拉格,这父子俩对射线的晶体衍射现象,进行了更深入的研究。
提出了晶体衍射理论,建立了著名的布拉格公式布拉格定理。
从此开辟了用射线分析晶体结构的新领域。
这项技术也为后面dna双螺旋结构的发现,奠定了坚实的理论基础。这个故事也很精彩,和伦敦国王学院有密切关系。
布拉格这个名字也成了结晶学的同义词。
因此,布拉格父子获得了1915年的物理诺奖。
和劳厄的获奖时间只有一年之差,可见这个研究的重要性。
而巴克拉的工作也得到了承认,没有他前期的积累,就没有后来劳厄的晶体衍射。
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