爱因斯坦用光电效应解释了当时经典理论无法解释的两个问题。 光电效应是那个时代的难题,学术界认为他有合理的解释,他因此获得了诺贝尔物理学奖,这是他一生获得的唯一奖项。
爱因斯坦著名的光电效应方程是:
E 高 – E 低 = 1/2m.u2+.hv
电子逃逸的临界条件:电子的初始动能为零
即1/2m u2=0,则:电子E损失的能量:
E=hv
h:普朗克常数 v:辐射光的频率。
这与普朗克的能量量子相呼应。 因此爱因斯坦引入了光量子。 他认为金属电子吸收了能量为hv的光量子束而达到逃逸条件而逃逸,通过电场形成电流。
这种对光量子的解释是错误的! 这个错误是不可原谅的,物理学失去了进一步发展的良好机遇。
光电效应是一种能量吸收过程。 与随机辐射过程不同,吸收有很多限制。 在辐射过程中,电子更有可能将所有激发能量交换为某种光波。 在吸收过程中,电子只能接受有限的能量,并且存在频率等苛刻条件。
光电效应吸收光波。 电子在一侧吸收光波,并在另一个过程中被其他原子释放。 光波有几个重要的参数,包括振动平面、振动频率、波长、振幅和相应的波列长度。 受体原子的电子必须同时满足几个条件才能发生光电效应。 电子的旋转平面必须与光波的平面共面; 光波的频率必须与绕原子核旋转的电子的频率或驻波的频率相匹配; 如果频率不同,电子就不能在同一平面、同一地点、同一方向、同一方向运动。 力与电子碰撞。 一般来说,波列较长、频率相同、振幅均匀、波峰共面、波列为直波列。 身份要求严格,多次相同碰撞是必要条件。 碰撞次数足有十几次10的10次方,平均来说,这么多次碰撞都是在10的负8秒内完成的。 波列的传播速度高达每秒10的8米次方。 它的传播速度是宇宙中最快的。 因为光波是不连续的(由其他电子发射),光波是一一不连续的,所以能量交换也一定是一一不连续的。 交换是量子化的,这是由物质的性质决定的,量子化是本质。 物质原子和光介质粒子有很多,匹配随时可能发生。 然而,只有当光波频率与电子回转周期(或驻波周期)相匹配时,才能发生连续的能量交换。 少量碰撞不会形成波浪。 如果频率不匹配,无论光波有多强,也不会继续与电子碰撞。 因此,不会产生电流。 电流的存在或不存在是由光波的频率决定的,因此光电效应是“频率控制的”。 当频率匹配时就会有电流,与幅度无关。 只要频率正确,就会有电流,与光强因素无关。 电流与光强无关。 能量量子化、“频率控制”、电流与光强无关的三个重要方面都解释清楚了。 因为主角只是波和电子,波和粒子这两种现象就不用说了。 波是光波,粒子是电子。
能量交换必然涉及物质转移。 电子和光介质粒子属于以太两个层次,大小差异很大。 光介质粒子与发光电子的碰撞也是必要条件。 光波有许多波峰,波峰平直、共面、振幅相等、波长均匀。 就像发光一样,光介质粒子所能接受的能量是非常有限的。 只有多个波峰才能带走电子的激发能。 在吸收过程中,只有多个波峰的连续碰撞才能扰动电子直至脱离原子核。 对于多次碰撞也是如此。 必要条件。 波列对应于电子的激发能。 整个波列的总能量最多等于受激电子的能量。 利用激发电子的能量来测量光波列的总能量是当时可以实现的方法,但过于笼统。 ,太不精确了。 与10的10次方相比,用电子的能量来表示波列太大了。 将这种能量定义为能量的基本单位过于粗略。 而且,这并不是一个具体数字。 这是一个很大的数字。 对应于频率 v 的簇的数量大约与自然数的数量相同。 波列具有相同的振动平面,波列是直的,频率相同,振幅相等,波峰均匀,这意味着电子的激发能量被均匀地分为数亿个波峰,并且整齐的波峰组成了波列。 ,每个波峰交换的能量很小且相同。 它是一个很小的具体数字,可以作为能量的基本单位。 因此,能量的基本单位应该是电子与波峰每次碰撞所交换的能量,这才是真正的能量量子和光量子。 这个数字的大小等于普朗克常数 h 乘以光速 c。 等于hc,无论是辐射还是吸收,它仍然是一个常数。
普朗克和爱因斯坦都去世了。 不知道当时作为专业人士的普朗克和还是“平民”的爱因斯坦是否意识到了这一点。 令人费解的是,这么简单的道理却没有被深入研究。 人类的寿命只有几十年,就像持续了两百多年的原子争论一样,人们为什么要浪费它! 习惯的力量很难抗拒,旧的观念很难改变,尤其是做理论物理的。 最聪明的办法就是“圈”。 以太被宣判了“死亡”和“灵活性”! “光速不变”,无需争论“以太”的生死,别浪费生命,光速“全宇宙也不例外”,光量子是与普朗克相同,并且它们的 hv 都相同。 仍然获奖物理资源网,仍然被捧为“模特”。 物理呢? 任何。
波列和波峰之间存在巨大差异。 波列的选择对应了过多的波峰并且过于精确。 虽然普朗克和爱因斯坦都是高压波列,但波列的长度不同,波峰也不同。 量子论和相对论的基本概念不同,兼容困难,永远不会统一。 物理已经停在了电子平台上,动弹不得。
辐射时,一个受激电子对应有很多光波,但最长的是受激电子的全部能量。 吸收力不同。 它总是需要一定数量的相同数量的波峰,这是由金属的初始电势和流出电势决定的。 不足和多余的波峰与电子无关。 热吸收是一种常见的形式。 但量子能量的基本单位都是hc。 是每个波峰对应的能量。 具有明确、独特的物理意义。 能量量子和光量子都是相同的hc。
为了解释光电效应,爱因斯坦开辟了物理学的新阶段。 “民学”转为“官学”,他的事业蒸蒸日上。 物理学变得混乱并迷失了自己。 思维早已进入更微观的境界,但尺度混乱,大小不一。 所谓量子应该在更微观的领域发展,并且有很多成就。 但由于规模和实验手段远远跟不上,多年来一直处于混乱状态,至今仍处于混乱之中。 动不动就崩溃,动不动就变得无限。 区分尺度是需要解决的首要问题。
爱因斯坦的光电效应阐明了两个主要问题的一方面。 光量子被引出,但整个过程错误多于正确。 “五十年的有意识思考并没有让我更接近‘什么是光量子?’这个问题的答案。”它对后世的理论物理学产生了不可估量的深远影响。
就像以太的“不朽”一样,真正的“能量量子”也可以通过实验来验证:
临界波列长度验证实验:
实验装置:
实验由单色光源、窄转盘、电机、接收金属板、精密测量仪器组成(如图)。 通过调节电机转速,窄转盘可以拦截一定长度的波列。 当电机由大变小时,波列由短变长。
实验原理:
普朗克能量量子:ε0 = hvv——光波频率
爱因斯坦的光量子:W high - W low = hv
利用频率、波长和光速之间的关系:v=c/u
u——波长,1/u= b——波数:波列的波峰数。
则: ε0= W high - W low = h∙ v= hc∙1/u = h∙c∙b
实验中,C为光速,h为普朗克常数,h∙c仍为常数,令h0= h∙c
则有 ε0 = W high - W low = h∙ v= h∙c/u= h∙c·b= h0 ∙b
即:普朗克假设的能量基本单位(能量量子hv)与爱因斯坦原子能W high - W low = h·v(光量子)的变化(跃迁)均为:ε0 = W high - W low = h∙v = h0·b 即能量子和光子都是常数h0和波列波峰数b的乘积。 ,其中 h0 = h∙c 是普朗克常数 h 和光速 c 的乘积。 h0是真正的能量基本单位——能量量子和光量子。
通过实验,可以获得每种金属对应的最长临界波列长度光电效应方程,并计算出每种金属的最小临界波峰数。 电子输出的总能量(普朗克能量量子)对应于临界峰值数。 可以计算出每个波峰对应的能量——真正的能量量子。
实验步骤:
1、根据金属板选择匹配的“有限”内部光源。 当光波照射时就会产生电流。 检查系统是否正常;
2、启动电机,缓慢由高速转为低速;
3、记录电流输出瞬间的电机转速;
4、针对每种匹配情况,改变光源强度,观察电流输出的变化;
5.整理数据并填写实验报告。
实验结论:临界波列长度存在且可以测量。
分析与讨论:
实验证明临界波列长度确实存在。
量子:h0=h∙c=6.-34*3x108
=1,-25(J·m)(焦耳·m)
这个实验也可以作为“真实能量量子”的实验测试。
变换后可得:h0=W/b
其中,W:功函数。 b:测量的临界波数。
根据实验测得的波峰数量,可以得到能量子的实际大小h0。 每种金属的功函数不同,其临界波数也不同。
关于亮港
h0=hc=6.-34(焦耳﹒秒)X3X8米·秒
=1.+25焦耳·米
实验回顾
实验主要是验证临界波列长度的存在性。 采用旋转收窄的目的是从许多光波列中切出一段具有一定波列长度的光波。 通过窄窗和透光窗的波列的最大长度相同且可控。 这样,就可以测量出相应接收金属发生光电效应时的临界波列长度,并可以得到每种金属的临界波峰数。 这样,我们就可以详细地论证量子存在的真实意义和现实性。
随着电机速度缓慢降低,传输光波的波列长度增加。 当传输波列的长度增加到临界长度时,就会出现这种匹配光的电效应。 我们将匹配临界状态对应的波列长度称为金属的临界波列长度。
实验原理很简单。 关键是发射的光束必须拦截所需长度的波列,并且光强必须能够产生金属的光电效应。 宽度和速度的配置非常重要。
吸收金属中的所有电子可能处于各种能态。 每个电子可能吸收不同的能量,吸收波峰的数量也不同,各自的临界波列长度也不同。 最外层的电子首先逃逸,这是可以理解的。 如果最外层电子数超过一个,则临界波列长度无法唯一确定。 在同一方位的情况下,还有碰撞点到原子核的距离。 当距离不同时,发射的光波也不同(光波的强度不同)。 最好选择只能有一个电子逃逸的情况,或者电流测量灵敏度可以区分电子伏特的大小,或者可以测量电子的数量。 这大大增加了实验的难度。
但最先逃逸的电子一定是能量最高的电子,而且可能是最外层最容易逃逸的电子。 它吸收的波峰数量最少,临界波列长度最短。 我们仍然可以测量临界波列长度,从而计算出临界波峰数。 然后光电效应方程,使用波长稍大的光源(保证频率在金属的“极限”之内),那么此时的临界波列一定比之前稍大。 这个比例关系足以证明临界波列长度的存在。
将我们的认识推进到极小粒子领域,结合能量传递和波峰数的联系,量子的物理意义就不难理解了。 不再难以置信,不再不可原谅。 量子成为真实粒子的能量。 这不能不说是物理学的一大进步。