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时间: 2024-01-31 12:42:26 | 作者: fun88体育官网登录
编者按:每周中科院之声会手绘一张“科学史小画”,再由中国科学院自然科学史研讨所给咱们介绍小画背面的故事。
科学史上被公认的“奇观年”只需两个:榜首个对应1666-1667年那一段时刻,牛顿因逃避瘟疫回到故园,他在二项式定理、流数法(微积分)、光的色彩理论以及万有引力理论方面均有斩获;第二个是1905年,爱因斯坦在光电效应、布朗运动、相对论三个方面攻坚克难、风头无两!今日咱们单说其间的光电效应。
19-20世纪之交,许多人现已发现并研讨了光电效应,包含电磁波的发现者、大名鼎鼎的赫兹及其帮手勒纳德。光电效应是怎么回事呢?其时发现一种现象:金属在某些光的照耀下会发射出电子,但只需当光的频率高于必定值时才能从金属表面打出电子;被光打出电子的速度只与光的频率有关,而与光的强度无关。赫兹、勒纳德等人对此百思不得其解,由于依照经典的光学理论以为,只需光强度足够大,必定会把电子从金属中打出来。令人悲催的事实是,电子是否被打出与照耀光的强度没什么联系。这一时难住了科学界的很多“金刚罗汉”。
1905年3月,一位26岁的德国小伙子就要在这样的一个问题上一显身手了。5年前大学毕业后,他有点时运不济,一向找不到一份安稳的作业,1902年才在同学的协助下谋得了瑞士专利局(伯尔尼)三级审查员的差事。1905年春天,儿子还不满1岁,博士论文正准备杀青,日子处在“水火之中”之中。即便如此,他还在生日后的第三天——3月17日完成了论文《关于光的发生和转化的一个启发性观念》。这位小伙子就是爱因斯坦,由此吹响了奇观年的榜首声号角,明澈而响亮。
在这篇论文中,爱因斯坦开展了1900年由普朗克提出的量子论,提出了光量子(光子)假说,得出了光电效应方程,一举处理了前述难题:本来金属中的自由电子只能一份一份地从光量子承受能量,而光量子的能量与频率成正比。不但如此,光量子理论还初次提醒了光的波粒二象性。
当年5月,爱因斯坦在给朋友哈比希特的信中提到了这篇论文,自傲满满地称它是一篇“十分革命性”的创作。前史印证了他的自傲:爱因斯坦凭仗该论文获得了1921年的诺贝尔物理学奖。