回覆列表
-
1 # 熊孩子愛科技
-
2 # 維度開拓者
這個問題簡單地說,光就是由無數個(一個波長的)光(波)量子的組合,光是波,是電磁波,從來不是什麼實物粒子(電子才是粒子)。一個光量子的能量E=hv,v是光的頻率。
憑這個就可以解釋所有光有關的問題,包括光電效應。根本不存在所謂的波粒二相性,那是50年前的事,哪時候根本不理解光是什麼東西。
光電效應裡被光激發出金屬表面的電子簡稱光電子,但不可以再簡稱為光子,否則你就是對物理一竅不通。平時所說的光子就是指一個光量子,後來一幫搞量子場理論的科學家,為契合他們的理論硬將光量子說成光粒子,最後導致一些不明真相的吃瓜群眾,誤解的光的本質 ,認為光就是一粒一粒的光粒子組成,完全是大錯特錯。
光照射到金屬上,引起物質的電性質發生變化。這類光變致電的現象被人們統稱為光電效應(Photoelectric effect)。光電效應分為光電子發射、光電導效應和阻擋層光電效應,又稱光生伏特效應。前一種現象發生在物體表面,又稱外光電效應。後兩種現象發生在物體內部,稱為內光電效應。
赫茲於1887年發現光電效應,愛因斯坦第一個成功的解釋了光電效應(金屬表面在光輻照作用下發射電子的效應,發射出來的電子叫做光電子)。
▲光電效應
但是,光電子卻不能簡稱光子!
從牛頓時代開始,就有以牛頓為代表的光粒子說和以惠更斯為代表的波動說兩派,而這兩種假說都能解釋一些光學上的現象。
然而到了赫茲發現用光照射金屬電子會逸出這樣一個現象時,這兩種假說都無法完美解釋。
因為光電效應很奇怪:
光線照射到金屬上,電子逸出的角度並不能與粒子碰撞出來的角度一致,它是可能與光線方向完全相反。
只有當光的頻率大於一定的數值時(按普朗克的說法是能量大於一定數值),電子才能跑出來,小於這個數,無論照多久都無法出現自由電子,也就是沒有光電效應。
因為這兩點,粒子說和波動說都無法解釋。
這時愛因斯坦結合普朗克的能量量子說(也即普朗克認為能量並不是連續的,而有其最小單位,這個最小單位是一份份的,這叫做量子(可以理解為“能量粒子”)),認為光的能量也是不連續的,而是一份份的,因此光的最小單位應該叫做光量子,簡稱為光子。而光量子同時具有粒子性和波動性,用這種假設,就可以完美的解釋光電效應,而愛因斯坦因為光量子說獲得了諾貝爾獎。
在光電效應中,光電子是被吸收了光子能量而成為自由電子的電子,簡稱為光電子,它卻不能再簡化為光子了!
▲光子晶體結構(太強了,從沒有聽說過啊!)