激光具有波粒二象性,在討論激光與生物相互作用中,研究中小功率激光的作用時,常用粒子觀點解釋,研究高功率密度激光作用時,則用電磁波觀點解釋!
光在傳布過程中如遇到障礙物而發(fā)生干涉、偏振或衍射時,主要表現(xiàn)為波動性,在光與其他物質(zhì)如與生物組織發(fā)生相互作用時,如原子的輻射和吸收光譜以及光電效應(yīng)等,則主要表現(xiàn)為粒子性。
光子的能量和動量大小是粒子性是否明顯的量度,而頻率高低或波長的長短則是波動性強弱的反應(yīng)。由于光子的能量和動量都正比于光子的頻率,或說都反比于光子的波長,所以波長越短,則光量子能量和動量越大,即粒子性越明顯。
光子能量和光的能量是完全不同的二個概念,光子能量為每一顆光子物質(zhì)所具有的能量,其能量是不連續(xù)的,是粒子特征的參數(shù),能量大小與光的波長成反比,能量單位為電子伏特。而光的能量則是大量光子能量的宏觀統(tǒng)計,從幾率波的觀點知,光的能量密度乃是光子出現(xiàn)的幾率,光能量大小與光子數(shù)目成正比,能量單位是瓦特,能量值的變化可以是連續(xù)的,是波特征的參數(shù)。即上述的波動特征和粒子特征參數(shù)的關(guān)系一一對應(yīng):光波波長的短或長,對應(yīng)光子能量的大或小;光波能量的大或小,則對應(yīng)著光子數(shù)目的多和少!
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