快眼看书网

手机浏览器扫描二维码访问

第8部分（第1页）

了属于量子论的一个新时代。

爱因斯坦是从普朗克的量子假设那里出发的。

大家都还记得，普朗克假设，黑体在吸收和发射能量的时候，不是连续的，而是要分成“一份一份”

，有一个基本的能量单位在那里。

这个单位，他就称作“量子”

，其大小则由普朗克常数h来描述。

如果我们从普朗克的方程出发，我们很容易推导一个特定辐射频率的“量子”

究竟包含了多少能量，最后的公式是简单明了的：

E　=　hν

其中E是能量，h是普朗克常数，ν是频率。

哪怕小学生也可以利用这个简单的公式来做一些计算。

比如对于频率为10的15次方的辐射，对应的量子能量是多少呢？那么就简单地把10^15乘以h＝6。

6×10^…34，算出结果等于6。

6×10^19焦耳。

这个数值很小，所以我们平时都不会觉察到非连续性的存在。

爱因斯坦阅读了普朗克的那些早已被大部分权威和他本人冷落到角落里去的论文，量子化的思想深深地打动了他。

凭着一种深刻的直觉，他感到，对于光来说，量子化也是一种必然的选择。

虽然有天神一般的麦克斯韦理论高高在上，但爱因斯坦叛逆一切，并没有为之而止步不前。

相反，他倒是认为麦氏的理论只能对于一种平均情况有效，而对于瞬间能量的发射、吸收等等问题，麦克斯韦是和实验相矛盾的。

从光电效应中已经可以看出端倪来。

让我们再重温一下光电效应和电磁理论的不协调之处：

电磁理论认为，光作为一种波动，它的强度代表了它的能量，增强光的强度应该能够打击出更高能量的电子。

但实验表明，增加光的强度只能打击出更多数量的电子，而不能增加电子的能量。

要打击出更高能量的电子，则必须提高照射光线的频率。

提高频率，提高频率。

爱因斯坦突然灵光一闪，E　=　hν，提高频率，不正是提高单个量子的能量吗？更高能量的量子能够打击出更高能量的电子，而提高光的强度，只是增加量子的数量罢了，所以相应的结果是打击出更多数量的电子。

一切在突然之间，显得顺理成章起来。

爱因斯坦写道：“……根据这种假设，从一点所发出的光线在不断扩大的空间中的传播时，它的能量不是连续分布的，而是由一些数目有限的，局限于空间中某个地点的“能量子”

（energy　quanta）所组成的。

这些能量子是不可分割的，它们只能整份地被吸收或发射。”

组成光的能量的这种最小的基本单位，爱因斯坦后来把它们叫做“光量子”

（lightquanta）。

一直到了1926年，美国物理学家刘易斯（G。

N。

Lewis）才把它换成了今天常用的名词，叫做“光子”

（photon）。

从光量子的角度出发，一切变得非常简明易懂了。

频率更高的光线，比如紫外光，它的单个量子要比频率低的光线含有更高的能量（E　=　hν），因此当它的量子作用到金属表面的时候，就能够激发出拥有更多动能的电子来。

而量子的能量和光线的强度没有关系，强光只不过包含了更多数量的光量子而已，所以能够激发出更多数量的电子来。

但是对于低频光来说，它的每一个量子都不足以激发出电子，那么，含有再多的光量子也无济于事。