第320章 光电效应(2 / 2)

首先要写的就是光电效应的论文,光照射到金属上,引起物质的电性质发生变化,这类光变致电的现象被人们统称为光电效应。

1839年,年仅19岁的亚历山大-贝克勒尔,在协助父亲研究将光波照射到电解池所产生的效应时,发现了光生伏打效应;虽然这不是光学效应,但对于揭示物质的电性质与光波之间的密切关系有很大的作用。

威勒毕-史密斯于1873年在进行与水下电缆相关的一项任务,测试硒圆柱高电阻性质时,发现其具有光电导性,即照射光束于硒圆柱会促使其电导增加。1887年,德国物理学者海因里希-赫兹做实验观察到光电效应、电磁波的发射与接收,在赫兹的发射器里有一个火间隙,可以借着制造火来生成与发射电磁波,在接收器里有一个线圈与一个火间隙,每当线圈侦测到电磁波,火间隙就会出现火。

赫兹用石英棱镜按照波长将光波分解,仔细分析每个波长的光波所表现出的屏蔽行为,他发现是紫外线造成了光电效应,随后将这些实验结果发表于《物理年鉴》,却没有对该效应做进一步的研究。

很多物理学家,包括汤姆逊、莱纳德等人都对这一效应产生了浓厚的兴趣,他们做了一系列实验,试图揭晓光电效应的秘密,也取得了一些成就,却始终没有触及到最终答案。

还给科学家们带来了极大地困扰,因为他们在做实验的时候发现,照射辐照度很微弱的蓝光束于钾金属表面,只要频率大于其极限频率,就能使其发射出光电子,但是无论辐照度多么强烈的红光束,一旦频率小于钾金属的极限频率,就无法促使发射出光电子。

而根据光波动说,光波的辐照度或波幅对应于所携带的能量,因而辐照度很强烈的光束一定能提供更多能量将电子逐出,然而事实与经典理论预期恰巧相反。

章星九撰写论文给出了一个新的解释,他将光束描述为一群离散的量子,现称为光子,而不是连续性波动,根据章星九黑体辐射定律(也就是原历史中的普朗克定律),做出推论,组成光束的每一个光子所拥有的能量等于频率乘以一个常数,即章星九常数。

并提出了“光电效应方程”,频率为f的光子拥有的能量为e=hf,其中,h因子是章星九常数,假若光子的频率大于某极限频率,则这光子拥有足够能量来使得一个电子逃逸,造成光电效应。,所以光电子的能量只与频率有关,而与辐照度无关。

这就是爱因斯坦日后唯一拿到诺贝尔奖的成就,算算时间他明年就会拿出这篇论文,考虑到亚洲和欧洲的通信距离,章星九便提前拿了出来。

他把论文投递给了《自然》杂志,又照抄了几份寄给李普曼、居里夫妇、郎之万等友人,以及欧洲、美国一些熟识的科学家。

经过一个多月的漫长旅程,这篇论文才来到《自然》杂志社,审稿编辑们看到文章很是纠结,最后考虑到章星九的成就,还是拿出来发表了。

很快,这篇文章就在科学界引发了轩然大波。


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