愛因斯坦因?qū)?a href='http://www.njxqhms.com/redianxinxi/59352.html' title='2017年中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電效應(yīng)實(shí)踐報(bào)告分析討論篇四' target='_blank'>光電效應(yīng)的解釋而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。 但偉人也有缺點(diǎn)。 光電效應(yīng)中“頻率控制”和“電流與光強(qiáng)無關(guān)”這兩個(gè)原因的解釋存在問題。 它沒有抓住問題的本質(zhì),只是為了適應(yīng)當(dāng)時(shí)人們的觀念而解釋現(xiàn)象。
光電效應(yīng)是一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)。 光與物體之間常見的能量轉(zhuǎn)換得到了證實(shí)。 電致發(fā)光——電的光效應(yīng)已得到充分展現(xiàn)。 它的反向效應(yīng),即光電效應(yīng),目前仍知之甚少。 與電光效應(yīng)不同,光電效應(yīng)的限制性更大。 同樣的金屬板,對(duì)光線很挑剔。 不同的光波產(chǎn)生不同的電流。 許多也根本不產(chǎn)生電流。 電流與光的強(qiáng)度無關(guān)。 為什么? 找出原因在當(dāng)時(shí)是一個(gè)重大的科學(xué)挑戰(zhàn)。 愛因斯坦作為一名職員做出了杰出的貢獻(xiàn)。 他給出了令人信服的解釋。 他因此獲得了學(xué)術(shù)界的認(rèn)可。 后來的諾貝爾獎(jiǎng)充分肯定了這一點(diǎn)。
也因?yàn)楣怆娦?yīng),愛因斯坦解釋了光的量子。 與能量量子相呼應(yīng),光量子也等于hv。 普朗克常數(shù)h出現(xiàn)在越來越多的物理公式中,具有不可動(dòng)搖的權(quán)威。 但現(xiàn)在看來,光量子和能量量子一樣都是錯(cuò)誤的。 它嚴(yán)重誤導(dǎo)了物理學(xué)。 物理學(xué)從此就誤入歧途而無法自拔。
大學(xué)物理教科書是這樣描述光量子的:“愛因斯坦光量子論的內(nèi)容是,光(或電磁輻射)不僅在發(fā)射或吸收的瞬時(shí)過程中表現(xiàn)出量子特性(即如普朗克量子假說提出的那樣) ),在空間傳播過程中始終具有量子特性,即頻率為v的單色光束由能量組成
E=hv=hw
它由一束以光速c運(yùn)動(dòng)的光量子組成。 光量子的能量hv是相應(yīng)單色光波的最小能量單位。 對(duì)于給定頻率的光束,光強(qiáng)越強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)穿過單位橫截面積的光子數(shù)N的值越大。 顯然,頻率為v的光束的強(qiáng)度為S=Nhv。
根據(jù)愛因斯坦的光量子理論,光電效應(yīng)可以解釋如下:當(dāng)物質(zhì)中的束縛電子從入射光中吸收光子的能量hv時(shí),光電子脫離金屬所需的部分功已完成。 稱為功函數(shù),另一部分轉(zhuǎn)化為光電子的動(dòng)能。 由于束縛電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的速度遠(yuǎn)小于入射光量子的速度愛因斯坦光電效應(yīng)方程,因此與吸收前的光量子相比,可以視為靜止。假設(shè)單光碰撞過程中能量守恒量子和單束縛電子,我們得到
hv+,m0c2 =A+mc2 或 hv=A+mc2- m0c2
式中,m0c2、mc2分別為電子吸收前后的能量; A 是功函數(shù)。 由于hv與A為同一數(shù)量級(jí),因此光電子的發(fā)射速度v遠(yuǎn)小于光速c。 根據(jù)相對(duì)論可知mc2-m0c2~m0v2/2 因而hv=A+m0v2/2
上式稱為愛因斯坦光電效應(yīng)方程。 這個(gè)方程直接說明了光電效應(yīng)中的紅色極限頻率v0(當(dāng)電子初動(dòng)能m0v2/2等于0時(shí),可得v0=A/h)與光電子初動(dòng)能成正比到光的頻率。 ”
以上文字引自《(科學(xué)出版社)《基礎(chǔ)大學(xué)物理》(第3卷)主編徐彬福等人》
關(guān)于光電效應(yīng)的兩個(gè)問題沒有具體解釋清楚。 愛因斯坦的光量子是“頻率為v的單色光束,由能量為hv并以光速c移動(dòng)的光子束組成”。 顯然,現(xiàn)在看來這是錯(cuò)誤的。 光量子由束流定義,并由電子的總能量解釋。 一個(gè)非常重要的物理量失去了物理性質(zhì)。 物理意義就丟失了。 從那時(shí)起,理論物理學(xué)也陷入了停滯。
當(dāng)時(shí),光是介質(zhì)的橫向振動(dòng)。 這已經(jīng)是共識(shí)了。 麥克斯韋的電磁波方程被廣泛使用。 以太是電磁波介質(zhì)。 以太還活著而且很好。
能量量子和光量子都具有hv。 在討論時(shí),它被稱為能量的最小單位。 這顯然是錯(cuò)誤的。 利用光速c、頻率v和波長(zhǎng)y之間的關(guān)系,v=c/y 令1/y=bb為波長(zhǎng)的倒數(shù),即波列的波峰數(shù)。 然后還有:
hv=hc/y=h·c·b.=h0·b。
h0=h·c愛因斯坦光電效應(yīng)方程,仍為常數(shù)。 那么能量量子和光量子實(shí)際上就是一個(gè)常數(shù)和波峰數(shù)量的乘積。 h0 是一個(gè)常數(shù),一個(gè)特定的數(shù)字。 能量量子和光量子與波列的波數(shù)有關(guān)。 h0 是實(shí)量子。 它唯一的物理意義是明確的——碰撞的次數(shù)就是它的次數(shù),每次碰撞只交換等量的能量h0。
從波列到波峰,從一組數(shù)字到特定數(shù)字。 物理加深了。 這是科學(xué)的一大進(jìn)步!
光量子源自光電效應(yīng)。 讓我們用光電效應(yīng)來糾正混沌,還原光子量子的真面目
光電效應(yīng)的關(guān)鍵是能量交換。 將光轉(zhuǎn)化為電能的條件十分惡劣。 對(duì)于只沿直線傳播的光波與繞原子核高速旋轉(zhuǎn)的電子相互作用,重復(fù)且連續(xù)的相互作用是必要條件。 高能量、高速度的大粒子需要與沿直線旋轉(zhuǎn)的相對(duì)較小能級(jí)(至少一級(jí))的光波粒子交換能量。 不僅方向、位置、周期和頻率必須匹配,而且一次只能接受一個(gè)小的固定值。 能量的特性需要多次碰撞。 物質(zhì)的性質(zhì)決定了光的頻率和電子的旋轉(zhuǎn)周期必須匹配。 只有當(dāng)光波的頻率匹配時(shí)才可能進(jìn)行交換。 另外,光強(qiáng)主要體現(xiàn)在振幅和波列長(zhǎng)度上,而電流的有無則取決于頻率匹配。 只要能夠產(chǎn)生電流,能量的多少就是次要因素。 它只能吸收一定的能量,與總能量無關(guān)。 這也是由物質(zhì)能量的性質(zhì)決定的,與其他條件無關(guān)。
在光電效應(yīng)中,電子與光介體——以太之間進(jìn)行能量交換的前提是匹配。 方向、位置和頻率的匹配是首要條件。 以太粒子和電子的大小差異很大,可以攜帶不同的能量。 為了讓電子逃逸,它們肯定必須發(fā)生多次反應(yīng)。 當(dāng)電子滿足逃逸條件時(shí),它們就會(huì)流出,并且它們接收到的總能量是有限的。 不能無條件地過度吸收。 太短或太長(zhǎng)的波列將不會(huì)響應(yīng)。 光波和金屬頻率的周期性匹配決定了一切。 “頻率控制”、“光強(qiáng)與電流無關(guān)”都是由材料屬性決定的。 應(yīng)該從更微觀的物質(zhì)角度來解釋。
不用說,量化。 原子每次被激發(fā)時(shí)僅發(fā)射一系列光波。 光波是串聯(lián)排列的,不是連續(xù)的。 即使就一系列光波而言,效果也是一次一個(gè)。 能量的量子化是自然的,無需進(jìn)一步闡述。
它本來就是光波和電子的交換。 它既是波又是粒子。 波的性質(zhì)和粒子的性質(zhì)都是與生俱來的,它們不是憑空出現(xiàn)的波粒現(xiàn)象。
引力波實(shí)驗(yàn)證實(shí)了引力波介質(zhì)的存在。 波介質(zhì)也是一種物質(zhì)。 想想前人所說的以太,太相似了。 由于沒有進(jìn)一步證明的條件,因此我們得出以太是引力波的波媒粒子的結(jié)論。 光波和引力波是一樣的,以太是它們共同的波動(dòng)介質(zhì),也是構(gòu)成空間的基本物質(zhì)。 因?yàn)楝F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了真正的量子,所以文獻(xiàn)中也有記載。 愛因斯坦曾經(jīng)寫過E=hc/v,h:普朗克常數(shù),c:光速,v:波長(zhǎng)。 據(jù)說他所指的光子就含有這樣的能量。 現(xiàn)在很清楚hc就是新的量子h0。 則:E=h0·b,b=1/v,b:波長(zhǎng)的倒數(shù),即波列的波峰數(shù)。 愛因斯坦說,光子的能量為E=h0·b,是能量光子h0與波峰數(shù)的乘積。 這樣,不僅凸顯了量子的物理性質(zhì),而且可以用量子的方式測(cè)量光電效應(yīng)中光波與金屬電子之間交換的能量。 它是電子與光波峰碰撞次數(shù)與能量量子的乘積。 當(dāng)碰撞次數(shù)達(dá)到電子逸出的要求時(shí),電子逸出并形成電流。 波峰數(shù)量不足肯定不會(huì)激發(fā)電子逃逸。 額外的峰與應(yīng)該逃逸的電子無關(guān)。 如果剩余的波峰數(shù)量仍然足以激發(fā)一個(gè)電子,那就是另一個(gè)電子的事了,與那個(gè)電子無關(guān)。 光強(qiáng)與波峰數(shù)量沒有對(duì)應(yīng)關(guān)系,因此不會(huì)影響電流。 這就是微觀條件下光電效應(yīng)的解釋。 愛因斯坦因此定義了光量子,但在接下來的五十年里他并沒有離光量子更近,這說明宏觀和微觀不能混為一談。
在微觀解釋下,愛因斯坦因此獲得了羅伯特·勞貝爾獎(jiǎng),這與贏得邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)一樣錯(cuò)誤。 這都是否認(rèn)以太的錯(cuò)。 普朗克總是感到困惑和難以置信。 愛因斯坦苦苦掙扎了五十年,也未能接近答案。 這并非沒有道理。
物理學(xué)是漸進(jìn)的。 解釋光電效應(yīng)在當(dāng)時(shí)是一項(xiàng)令人難以置信的成就。 然而,光量子的定義以及對(duì)邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)結(jié)果的認(rèn)可卻影響深遠(yuǎn)。 它從此決定了物理學(xué)的方向。 一百多年來,物理學(xué)一直走在錯(cuò)誤的軌道上。 物理學(xué)已經(jīng)無法清楚地解釋任何問題,于是哲學(xué)異軍突起,異端紛紛涌現(xiàn),物理學(xué)從此陷入困境。
幸運(yùn)的是,引力波已經(jīng)得到證實(shí),并且有了新的量子發(fā)現(xiàn)。 以太天空下恢復(fù)秩序的號(hào)角已經(jīng)吹響。 物理學(xué)將迎來新的春天。