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          從光量子假說到光子

          來源:科學歷 1593 2019-03-18

          ??  1905年3月18日,愛因斯坦完成了一篇題為“關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個啟發(fā)性觀點”的論文,其中提出了光量子假說。

            愛因斯坦認為光在輻射和吸收上呈現(xiàn)量子化。他把這種不連續(xù)的能量起名為“光量子”。

            光量子的提出不僅把普朗克的量子論大大地向前推進了一步,還以此為基礎(chǔ),建立了玻色-愛因斯坦統(tǒng)計。

            為了論證光量子假說,他試探著應(yīng)用光量子觀念解釋光電效應(yīng)。對光電效應(yīng),愛因斯坦給出了一個非常具有關(guān)鍵性的新圖像,即入射光并不是連續(xù)的,光交付出電子能量也不是連續(xù)的,而是以一個個光量子獨立完成的。

            為了進一步證明這個想法, 愛因斯坦提出了一個光量子在能量交付時的能量守恒公式。愛因斯坦的光量子說一經(jīng)提出,遭到了物理界包括普朗克的普遍反對。

            愛因斯坦又足足地等待了10年,他對光電效應(yīng)的預(yù)言才得到驗證,盡管如此,光量子也并沒有被普遍接受。

            直到1916年,密立根以汞的一組譜線為源,以各種堿金屬為靶,做了一系列光電效應(yīng)的實驗,才證實了愛因斯坦的公式,并首次利用愛因斯坦的理論精確地測定了普朗克常數(shù)。

            普朗克的輻射量子論,與愛因斯坦的光量子假說都是20世紀近現(xiàn)代物理學“ 黃金時代”到來的曙光,也是量子物理的兩塊基石。

            1923年9月,著名法國物理學家德布羅意宣布了一個劃時代的構(gòu)想,他認為波粒二象性不僅適用于輻射,也適用于一切物質(zhì)粒子。由于光量子假說的提出,愛因斯坦獲得了1921年度的諾貝爾物理學獎。

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