愛因斯坦因對光電效應的解釋而獲得諾貝爾獎。 但偉人也有缺點。 光電效應中“頻率控制”和“電流與光強無關”這兩個原因的解釋存在問題。 它沒有抓住問題的本質,只是為了適應當時人們的觀念而解釋現象。
光電效應是一個重大發現。 光與物體之間常見的能量轉換得到了證實。 電致發光——電的光效應已得到充分展現。 它的反向效應,即光電效應,目前仍知之甚少。 與電光效應不同,光電效應的限制性更大。 同樣的金屬板,對光線很挑剔。 不同的光波產生不同的電流。 許多也根本不產生電流。 電流與光的強度無關。 為什么? 找出原因在當時是一個重大的科學挑戰。 愛因斯坦作為一名職員做出了杰出的貢獻。 他給出了令人信服的解釋。 他因此獲得了學術界的認可。 后來的諾貝爾獎充分肯定了這一點。
也因為光電效應,愛因斯坦解釋了光的量子。 與能量量子相呼應,光量子也等于hv。 普朗克常數h出現在越來越多的物理公式中,具有不可動搖的權威。 但現在看來,光量子和能量量子一樣都是錯誤的。 它嚴重誤導了物理學。 物理學從此就誤入歧途而無法自拔。
大學物理教科書是這樣描述光量子的:“愛因斯坦光量子論的內容是,光(或電磁輻射)不僅在發射或吸收的瞬時過程中表現出量子特性(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運動的光量子組成。 光量子的能量hv是相應單色光波的最小能量單位。 對于給定頻率的光束,光強越強,單位時間內穿過單位橫截面積的光子數N的值越大。 顯然,頻率為v的光束的強度為S=Nhv。
根據愛因斯坦的光量子理論,光電效應可以解釋如下:當物質中的束縛電子從入射光中吸收光子的能量hv時,光電子脫離金屬所需的部分功已完成。 稱為功函數,另一部分轉化為光電子的動能。 由于束縛電子繞原子核運動的速度遠小于入射光量子的速度愛因斯坦光電效應方程,因此與吸收前的光量子相比,可以視為靜止。假設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。 由于hv與A為同一數量級,因此光電子的發射速度v遠小于光速c。 根據相對論可知mc2-m0c2~m0v2/2 因而hv=A+m0v2/2
上式稱為愛因斯坦光電效應方程。 這個方程直接說明了光電效應中的紅色極限頻率v0(當電子初動能m0v2/2等于0時,可得v0=A/h)與光電子初動能成正比到光的頻率。 ”
以上文字引自《(科學出版社)《基礎大學物理》(第3卷)主編徐彬福等人》
關于光電效應的兩個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移動的光子束組成”。 顯然,現在看來這是錯誤的。 光量子由束流定義,并由電子的總能量解釋。 一個非常重要的物理量失去了物理性質。 物理意義就丟失了。 從那時起,理論物理學也陷入了停滯。
當時,光是介質的橫向振動。 這已經是共識了。 麥克斯韋的電磁波方程被廣泛使用。 以太是電磁波介質。 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,它被稱為能量的最小單位。 這顯然是錯誤的。 利用光速c、頻率v和波長y之間的關系,v=c/y 令1/y=bb為波長的倒數,即波列的波峰數。 然后還有:
hv=hc/y=h·c·b.=h0·b。
h0=h·c愛因斯坦光電效應方程,仍為常數。 那么能量量子和光量子實際上就是一個常數和波峰數量的乘積。 h0 是一個常數,一個特定的數字。 能量量子和光量子與波列的波數有關。 h0 是實量子。 它唯一的物理意義是明確的——碰撞的次數就是它的次數,每次碰撞只交換等量的能量h0。
從波列到波峰,從一組數字到特定數字。 物理加深了。 這是科學的一大進步!
光量子源自光電效應。 讓我們用光電效應來糾正混沌,還原光子量子的真面目
光電效應的關鍵是能量交換。 將光轉化為電能的條件十分惡劣。 對于只沿直線傳播的光波與繞原子核高速旋轉的電子相互作用,重復且連續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的相對較小能級(至少一級)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小的固定值。 能量的特性需要多次碰撞。 物質的性質決定了光的頻率和電子的旋轉周期必須匹配。 只有當光波的頻率匹配時才可能進行交換。 另外,光強主要體現在振幅和波列長度上,而電流的有無則取決于頻率匹配。 只要能夠產生電流,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。 這也是由物質能量的性質決定的,與其他條件無關。
在光電效應中,電子與光介體——以太之間進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,它們肯定必須發生多次反應。 當電子滿足逃逸條件時,它們就會流出,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。 太短或太長的波列將不會響應。 光波和金屬頻率的周期性匹配決定了一切。 “頻率控制”、“光強與電流無關”都是由材料屬性決定的。 應該從更微觀的物質角度來解釋。
不用說,量化。 原子每次被激發時僅發射一系列光波。 光波是串聯排列的,不是連續的。 即使就一系列光波而言,效果也是一次一個。 能量的量子化是自然的,無需進一步闡述。
它本來就是光波和電子的交換。 它既是波又是粒子。 波的性質和粒子的性質都是與生俱來的,它們不是憑空出現的波粒現象。
引力波實驗證實了引力波介質的存在。 波介質也是一種物質。 想想前人所說的以太,太相似了。 由于沒有進一步證明的條件,因此我們得出以太是引力波的波媒粒子的結論。 光波和引力波是一樣的,以太是它們共同的波動介質,也是構成空間的基本物質。 因為現在已經發現了真正的量子,所以文獻中也有記載。 愛因斯坦曾經寫過E=hc/v,h:普朗克常數,c:光速,v:波長。 據說他所指的光子就含有這樣的能量。 現在很清楚hc就是新的量子h0。 則:E=h0·b,b=1/v,b:波長的倒數,即波列的波峰數。 愛因斯坦說,光子的能量為E=h0·b,是能量光子h0與波峰數的乘積。 這樣,不僅凸顯了量子的物理性質,而且可以用量子的方式測量光電效應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與能量量子的乘積。 當碰撞次數達到電子逸出的要求時,電子逸出并形成電流。 波峰數量不足肯定不會激發電子逃逸。 額外的峰與應該逃逸的電子無關。 如果剩余的波峰數量仍然足以激發一個電子,那就是另一個電子的事了,與那個電子無關。 光強與波峰數量沒有對應關系,因此不會影響電流。 這就是微觀條件下光電效應的解釋。 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,這與贏得邁克爾遜-莫雷實驗一樣錯誤。 這都是否認以太的錯。 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。
物理學是漸進的。 解釋光電效應在當時是一項令人難以置信的成就。 然而,光量子的定義以及對邁克爾遜-莫雷實驗結果的認可卻影響深遠。 它從此決定了物理學的方向。 一百多年來,物理學一直走在錯誤的軌道上。 物理學已經無法清楚地解釋任何問題,于是哲學異軍突起,異端紛紛涌現,物理學從此陷入困境。
幸運的是,引力波已經得到證實,并且有了新的量子發現。 以太天空下恢復秩序的號角已經吹響。 物理學將迎來新的春天。