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光子:光是由粒子构成的能量包

时间:2023-07-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:论文中,爱因斯坦首先对比了粒子理论、波动论及电磁辐射相关理论,提出光是由一串粒子构成。爱因斯坦认为光是一个能量包,他写道:“当光由一点漫射出来,它所照射的面积会不断增加,但它携带的能量不会分布在所有空间,而是会分成有限的能量量子,呈点位分布在空间,并以此为单位被吸收。”爱因斯坦也由此得出了某频率光子能量的计算方法,得出的结果与普朗克的发现吻合。

光子:光是由粒子构成的能量包

爱因斯坦对这个现象非常感兴趣。1904年,他在给朋友的一封信中说,他已经发现构成某种物质的量子的体积与辐射波长的关系,而且方法非常简单。

1905年是对物理学界意义重大的一年。三月,爱因斯坦在《物理年鉴》(Annals of Physics)发表论文,这也是他那年发表的第一篇论文。论文中,爱因斯坦将光电效应的实验发现与普兰克的理论相结合,得出的结论为他赢得了1921年的诺贝尔奖

论文中,爱因斯坦首先对比了粒子理论(包括气体中粒子的活动情况)、波动论及电磁辐射相关理论,提出光是由一串粒子构成。同时,爱因斯坦也强调,即便如此,我们也无须摒弃波动论,毕竟这个理论非常成功,在未来也会有用处。

爱因斯坦认为光是一个能量包,他写道:“当光由一点漫射出来,它所照射的面积会不断增加,但它携带的能量不会分布在所有空间,而是会分成有限的能量量子,呈点位分布在空间,并以此为单位被吸收。”(www.xing528.com)

沃尔特·艾萨克森是爱因斯坦传记的作者,他认为:“这也许是爱因斯坦写过的最具革命性的一句话。”

爱因斯坦的方法简单但令人信服。他对比了气体体积改变后粒子变化的规律和辐射在空间传播时粒子的变化规律,发现两者遵从同样的数学计算原理。爱因斯坦也由此得出了某频率光子能量的计算方法,得出的结果与普朗克的发现吻合。

光子能量实验图

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