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光电效应陈述中的逻辑矛盾

(2015-05-24 05:37:05)

        经过《科普中国》编辑审定:光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。在高于某特定频率的电磁波照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流,即光生电现象(即光电效应)。这种陈述,其中的问题出在哪里?

    历史事实是:1887年,赫兹发现光电效应现象。但是,经典物理学的解释与实验数据不符。按照传统物理观念,光照释放出的电子数量与入射光的振幅成比例,可是,当入射光逐渐变弱时,释放出的光电子仍然存在,与实验数据不符。

     1905年,年仅27岁的“小毛头”爱因斯坦提出一个大胆设想:在真空中的光波以“波包“形式运动,”波包“的能量是离散的,与入射光的频率成正比,而且恰好等于普朗克常数与入射光的频率之乘积。这就是说,在自然界中的光波也是量子化的,存在所谓”光量子“,也称为”光子“。在这种假说之下,入射光逐渐变弱时,振幅变小,但是,入射光的频率未必变小,入射光的”波包“能量仍然可以释放出”光电子“,科学地解释了传统物理学中的”与实验数据不符“的矛盾。为此,爱因斯坦荣获诺贝尔1921年度物理奖。

     关于光电效应的陈述,《科普中国》编辑中的逻辑矛盾是:不应该在光电效应的陈述中说”电子会被光子激发出来“,因为,光子概念是在光电效应科学解释之后才被爱因斯坦引入物理学之中。《科普中国》如此疏忽大意,无意中贬低了爱因斯坦的伟大功绩。

     实际上,爱因斯坦帮助了普朗克,使得量子假说变为科学理论。为此,普朗克荣获诺贝尔1918年度物理奖。物理学不靠吹牛,而全凭实验数据说话。


袁萌 524



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