理论:如果光是一种波,高能的光照在原子上,电子就会跑得飞快!如果是低能的光,那也没关系!波的特点,是能量连续不断。
光波会对电子产生持续性的刺激,能量可以累积,所以只要熬得久,电子就能攒够能量跑路。
可理论归理论,实验结果却不是这样!从实验结果来看,甭管低能的光照多久,电子就像个钉子户,不跑就是不跑!这该如何解释呢?
爱蹭热点的爱因斯坦,陷入了沉思。
正当他百思不得其解,突然大眼睛一瞟,瞟到了一个靓仔:量子祖师爷·马克斯·普朗克普朗克,德国人,会弹会唱会作曲,平平无奇的大帅哥。
原本靠颜值就能当个人生赢家,走向人生巅峰,可普帅很任性,偏要靠才华,死磕物理学。
在他刚准备闯荡物理江湖的时候,有一名物理老师曾劝他:开个玩笑,其实是当时的物理学家们认为,物理界差不多被研究秃了,仅剩的几根毛也是可有可无。
可普朗克偏偏不信这个邪。
别看普帅的颜值一路跌停,人家的学术成就却是高歌猛进。
而他研究的课题,就是两朵乌云之一的——具体啥是黑体辐射,解释起来太过复杂,混子哥就不在这里展开了,有兴趣的可以自行了解。
但咱们要记住的,是普朗克为了解释这个问题,所得出的一个冲击三观的结论。
话说在经典物理的世界观里,大家觉得能量是可以无限分割的。
可为了解释黑体辐射,普朗克做了个大胆的假设:能量是不能无限分割的,切到最小要卡壳!这个不可再分的最小单位,普朗克叫它能量子,也就是量子的雏形。
用这个假设,就可以完美解释黑体辐射问题。
可那个年代还是经典物理的天下,普帅的理论,无疑被看作歪门邪道,他本人都不咋信。
甚至之后的许多年,他都在努力打自己脸,试图推翻自个儿。
但他万万没想到,自己顺口一提的玩意儿,居然还挺好使,一不留神给小爱提供了光电效应的解题思路。
咱们前面提过,光电效应中遗留了一个问题:为什么有些光波射得够久,能量累积得够多,也打不出电子呢?
看到了普帅的能量子假设,小爱灵光一闪:真相只有一个!光可能不是波,而是一种粒子!哈意思呢?
打个比方,如果光是一种波,那它会对电子施加连续不断的能量,能量不断累积,电子就会移动。
可如果光是一种粒子,那它产生的能量就不是连续的,而是一份一份的!要是光的能量不够强劲,那电子死都不会走。
而只要光的能量足够强,那就会让电子跑路!爱因斯坦把这种一份份的光,叫作光量子,简称光子。
爱因斯坦的这个假设完美解释了光电效应的问题。
不久后,美国科学家密立根,完成了验证光电效应的实验,和爱因斯坦的理论完全吻合。