光的竞争模型：同一现象怎样提出不同预测

本课要解决的问题

反射、折射和影子既可用粒子图景也可用波动图景解释，什么实验能真正区分模型？

这不是先背名词再找用途。我们从一个确切问题出发，逐步抽出能够重复使用的数学结构。学完本课，你应能解释“为什么要这样定义”，并独立完成一个计算或证明。

直线传播与镜面反射不足以唯一决定光的本性。模型竞争需要寻找独有预测：波动模型自然预言叠加、干涉和衍射；粒子模型则需说明介质边界如何改变运动。折射定律 n₁sinθ₁=n₂sinθ₂ 给出共同的定量检验框架。

从空气 n₁=1 射入玻璃 n₂=1.5，入射角30°时 sinθ₂=(1/1.5)sin30°=1/3。折射角更靠近法线。只拟合折射角仍不足以裁决模型，还需比较介质中的传播速度、干涉条纹等独立预测。

相同入射条件下测量角度并改变波长，可得到色散数据。一个有力理论不仅复现单次角度，还要用同一参数解释频率依赖、反射比例与传播时间。

历史模型不是简单的‘正确/愚蠢’二分；旧模型可能解释部分现象。现代量子理论也不等于回到经典小球，实验安排决定可观测的波粒特征。

列出直线传播、折射、干涉三类观察对两个经典模型的区分力；为其中一项写出可测变量、预测和反例。

完成页面中的单选、多选和计算题。计算题要保留中间步骤；多选题漏选或多选均视为没有掌握定义。错误按“对象、运算、条件、推理、计算”标出第一处失误，隔一天遮住答案重做。