愛因斯坦光量子概念

　　愛因斯坦1905年寫的一篇論文中，沒(méi)有滿足普朗克把能量不連續(xù)性只局限于輻射的發(fā)射和吸收過(guò)程，而認(rèn)為即使在空間中傳播的過(guò)程中，輻射也是不連續(xù)的，是由不可分割的能量子組成的。這一觀點(diǎn)同19世紀(jì)已取得絕對(duì)勝利并為大量實(shí)驗(yàn)所證實(shí)的光波動(dòng)論和麥克斯韋的電磁理論是完全對(duì)立的，但愛因斯坦充分認(rèn)識(shí)到量子概念所帶來(lái)的將是整個(gè)物理學(xué)的根本變革，需要建立新的理論。他指出：關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的瞬時(shí)現(xiàn)象，波動(dòng)論的結(jié)論同經(jīng)驗(yàn)不相符；要解釋這類現(xiàn)象，只能假設(shè)光是由能量子所組成，即"光量子"，以后人們稱其為"光子"。這是人類認(rèn)識(shí)自然界歷史上第一次揭示了微觀客體的波動(dòng)性和粒子性的對(duì)立統(tǒng)一，即"波粒二象性"。這是整個(gè)微觀世界的最根本的特征，也是微觀物理理論的最基本的概念。

　　早在1887年，赫茲無(wú)意中觀察到，當(dāng)接受電磁波的裝置受到紫外線照射時(shí)就容易出現(xiàn)電火花。在發(fā)現(xiàn)電子后，才知道這是由于紫外線把空氣分子中的電子驅(qū)逐出來(lái)的結(jié)果。1902年勒納德用各種頻率的光照射鈉汞合金，發(fā)現(xiàn)只有頻率高于一定下限的光才能放逐電子；而被放逐出的電子的速度只同光的頻率有關(guān)，同光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)。這種現(xiàn)象麥克斯韋理論根本無(wú)法解釋。愛因斯坦的光量子理論卻可以輕而易舉地給以完美說(shuō)明。光電效應(yīng)的研究以后發(fā)展成光電池、有聲電影、電視等技術(shù)，對(duì)現(xiàn)代人類文明生活和太陽(yáng)能的利用有十分密切的關(guān)系。

　　密立根和康普頓的精密實(shí)驗(yàn)研究終于確立了光量子論的地位，他們因此分別獲1923年和1927年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

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