爱因斯坦因对光电效应的解释而获得诺贝尔奖。 但伟人也有缺点。 光电效应中“频率控制”和“电流与光强无关”这两个原因的解释存在问题。 它没有抓住问题的本质,只是为了适应当时人们的观念而解释现象。
光电效应是一个重大发现。 光与物体之间常见的能量转换得到了证实。 电致发光——电的光效应已得到充分展现。 它的反向效应,即光电效应,目前仍知之甚少。 与电光效应不同,光电效应的限制性更大。 同样的金属板,对光线很挑剔。 不同的光波产生不同的电流。 许多也根本不产生电流。 电流与光的强度无关。 为什么? 找出原因在当时是一个重大的科学挑战。 爱因斯坦作为一名职员做出了杰出的贡献。 他给出了令人信服的解释。 他因此获得了学术界的认可。 后来的诺贝尔奖充分肯定了这一点。
也因为光电效应,爱因斯坦解释了光的量子。 与能量量子相呼应,光量子也等于hv。 普朗克常数h出现在越来越多的物理公式中,具有不可动摇的权威。 但现在看来,光量子和能量量子一样都是错误的。 它严重误导了物理学。 物理学从此就误入歧途而无法自拔。
大学物理教科书是这样描述光量子的:“爱因斯坦光量子论的内容是,光(或电磁辐射)不仅在发射或吸收的瞬时过程中表现出量子特性(即如普朗克量子假说提出的那样) ),在空间传播过程中始终具有量子特性,即频率为v的单色光束由能量组成
E=hv=hw
它由一束以光速c运动的光量子组成。 光量子的能量hv是相应单色光波的最小能量单位。 对于给定频率的光束,光强越强,单位时间内穿过单位横截面积的光子数N的值越大。 显然,频率为v的光束的强度为S=Nhv。
根据爱因斯坦的光量子理论,光电效应可以解释如下:当物质中的束缚电子从入射光中吸收光子的能量hv时,光电子脱离金属所需的部分功已完成。 称为功函数,另一部分转化为光电子的动能。 由于束缚电子绕原子核运动的速度远小于入射光量子的速度爱因斯坦光电效应方程,因此与吸收前的光量子相比,可以视为静止。假设单光碰撞过程中能量守恒量子和单束缚电子,我们得到
hv+,m0c2 =A+mc2 或 hv=A+mc2- m0c2
式中,m0c2、mc2分别为电子吸收前后的能量; A 是功函数。 由于hv与A为同一数量级,因此光电子的发射速度v远小于光速c。 根据相对论可知mc2-m0c2~m0v2/2 因而hv=A+m0v2/2
上式称为爱因斯坦光电效应方程。 这个方程直接说明了光电效应中的红色极限频率v0(当电子初动能m0v2/2等于0时,可得v0=A/h)与光电子初动能成正比到光的频率。 ”
以上文字引自《(科学出版社)《基础大学物理》(第3卷)主编徐彬福等人》
关于光电效应的两个问题没有具体解释清楚。 爱因斯坦的光量子是“频率为v的单色光束,由能量为hv并以光速c移动的光子束组成”。 显然,现在看来这是错误的。 光量子由束流定义,并由电子的总能量解释。 一个非常重要的物理量失去了物理性质。 物理意义就丢失了。 从那时起,理论物理学也陷入了停滞。
当时,光是介质的横向振动。 这已经是共识了。 麦克斯韦的电磁波方程被广泛使用。 以太是电磁波介质。 以太还活着而且很好。
能量量子和光量子都具有hv。 在讨论时,它被称为能量的最小单位。 这显然是错误的。 利用光速c、频率v和波长y之间的关系,v=c/y 令1/y=bb为波长的倒数,即波列的波峰数。 然后还有:
hv=hc/y=h·c·b.=h0·b。
h0=h·c爱因斯坦光电效应方程,仍为常数。 那么能量量子和光量子实际上就是一个常数和波峰数量的乘积。 h0 是一个常数,一个特定的数字。 能量量子和光量子与波列的波数有关。 h0 是实量子。 它唯一的物理意义是明确的——碰撞的次数就是它的次数,每次碰撞只交换等量的能量h0。
从波列到波峰,从一组数字到特定数字。 物理加深了。 这是科学的一大进步!
光量子源自光电效应。 让我们用光电效应来纠正混沌,还原光子量子的真面目
光电效应的关键是能量交换。 将光转化为电能的条件十分恶劣。 对于只沿直线传播的光波与绕原子核高速旋转的电子相互作用,重复且连续的相互作用是必要条件。 高能量、高速度的大粒子需要与沿直线旋转的相对较小能级(至少一级)的光波粒子交换能量。 不仅方向、位置、周期和频率必须匹配,而且一次只能接受一个小的固定值。 能量的特性需要多次碰撞。 物质的性质决定了光的频率和电子的旋转周期必须匹配。 只有当光波的频率匹配时才可能进行交换。 另外,光强主要体现在振幅和波列长度上,而电流的有无则取决于频率匹配。 只要能够产生电流,能量的多少就是次要因素。 它只能吸收一定的能量,与总能量无关。 这也是由物质能量的性质决定的,与其他条件无关。
在光电效应中,电子与光介体——以太之间进行能量交换的前提是匹配。 方向、位置和频率的匹配是首要条件。 以太粒子和电子的大小差异很大,可以携带不同的能量。 为了让电子逃逸,它们肯定必须发生多次反应。 当电子满足逃逸条件时,它们就会流出,并且它们接收到的总能量是有限的。 不能无条件地过度吸收。 太短或太长的波列将不会响应。 光波和金属频率的周期性匹配决定了一切。 “频率控制”、“光强与电流无关”都是由材料属性决定的。 应该从更微观的物质角度来解释。
不用说,量化。 原子每次被激发时仅发射一系列光波。 光波是串联排列的,不是连续的。 即使就一系列光波而言,效果也是一次一个。 能量的量子化是自然的,无需进一步阐述。
它本来就是光波和电子的交换。 它既是波又是粒子。 波的性质和粒子的性质都是与生俱来的,它们不是凭空出现的波粒现象。
引力波实验证实了引力波介质的存在。 波介质也是一种物质。 想想前人所说的以太,太相似了。 由于没有进一步证明的条件,因此我们得出以太是引力波的波媒粒子的结论。 光波和引力波是一样的,以太是它们共同的波动介质,也是构成空间的基本物质。 因为现在已经发现了真正的量子,所以文献中也有记载。 爱因斯坦曾经写过E=hc/v,h:普朗克常数,c:光速,v:波长。 据说他所指的光子就含有这样的能量。 现在很清楚hc就是新的量子h0。 则:E=h0·b,b=1/v,b:波长的倒数,即波列的波峰数。 爱因斯坦说,光子的能量为E=h0·b,是能量光子h0与波峰数的乘积。 这样,不仅凸显了量子的物理性质,而且可以用量子的方式测量光电效应中光波与金属电子之间交换的能量。 它是电子与光波峰碰撞次数与能量量子的乘积。 当碰撞次数达到电子逸出的要求时,电子逸出并形成电流。 波峰数量不足肯定不会激发电子逃逸。 额外的峰与应该逃逸的电子无关。 如果剩余的波峰数量仍然足以激发一个电子,那就是另一个电子的事了,与那个电子无关。 光强与波峰数量没有对应关系,因此不会影响电流。 这就是微观条件下光电效应的解释。 爱因斯坦因此定义了光量子,但在接下来的五十年里他并没有离光量子更近,这说明宏观和微观不能混为一谈。
在微观解释下,爱因斯坦因此获得了罗伯特·劳贝尔奖,这与赢得迈克尔逊-莫雷实验一样错误。 这都是否认以太的错。 普朗克总是感到困惑和难以置信。 爱因斯坦苦苦挣扎了五十年,也未能接近答案。 这并非没有道理。
物理学是渐进的。 解释光电效应在当时是一项令人难以置信的成就。 然而,光量子的定义以及对迈克尔逊-莫雷实验结果的认可却影响深远。 它从此决定了物理学的方向。 一百多年来,物理学一直走在错误的轨道上。 物理学已经无法清楚地解释任何问题,于是哲学异军突起,异端纷纷涌现,物理学从此陷入困境。
幸运的是,引力波已经得到证实,并且有了新的量子发现。 以太天空下恢复秩序的号角已经吹响。 物理学将迎来新的春天。