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第150章 光的波动粒子效应

光的波动粒子效应

先前由牛顿提出的光的微粒说,误导了很多人,而牛顿对他的微粒说的解释,也只是从一般的简单现象出发,包括光的反射,折射还有干涉等现象,但是这一解释误导了很多人甚至影响了很多聪明而又觉得不知所措的物理学家。

由于牛顿的巨大影响力,在波尔提出波动说时没有任何反应甚至排斥,直到现在,我们依然承认着光的波粒二象性,其实我认为这是荒谬的,我们完全没必要提出这样的概念来敷衍科学,甚至很多科学家和学生不理解光是个什么东西?!

其实在我脑子里很简单的形象早已存在,我早已忽略了光的微粒性,而将它化为与声类似的简单波。其实我处处都在拿声波和光波作为比较,一次次的在脑海里幻化波的形状,以达到对声光的最终理解。

在书中很多提到光电效应,这个效应十分重要,不仅仅是对于量子和相对论,也是对于我,也彻底否定了光的微粒学说,毫不犹豫的选择站在了波尔的一端,尽管不知道多少人和我同样站在一起,但是我相信很多有察觉的热爱科学的人。

提到光电效应,人们总是说起光子,因为他们认为是光子碰撞所导致电子逃逸,这样的阐述着实也让我头疼了一把,可能在很多人的大脑里想的都是光子碰撞电子的场面吧。

但是有一个事实将这种壮烈的碰撞场面彻底粉碎。

因为低频光不能够在金属板上打出电子,增加强度也是无济于事,因为光的速度不变,那么这种碰撞和光子的动能是不着边的,那么怎么可能是碰撞使电子逃逸出去的呢?

而高频光强度再低,也依然能够打出电子,这如何解释能量光系?

难道说高频光的动量大?还是低频光的动量小?那么无论如何,微粒一说都不能将其完美解说。

而波动说能够简单的解释。

光电效应是显示了一种电子和光波或者电磁波的关系,而重中之重是在于电磁波的频率,这样的频率是由光源处发出的。如果是低频振荡波,就像是一个人来缓慢地摇晃自己,那么是没有什么大反应的,可能还很舒服,如果是高频振荡波,像一个人使劲来回的摇晃你,你最终有一天会被摇晃的骨头都散架,这就是光电效应的本质。

一般能够逃逸的电子肯定是处于原子边界受到束缚力最小的电子,而随着电磁波的频率增加,原子的结构也会随之散架。

而微粒的碰撞说是无法解释这一现象的。

其实很多事情都说明了波动的正确性,及早的能够摆脱对微粒说的思考,就能够想到更多其他的东西。

但是事实并非那么简单,光的微粒性似乎依然难舍难弃,因为很多的实验证明了光的粒子性,问题不是在于概念,而是在于数据上的失误,虽然我是无法做各种各样的实验,但是光的粒子性并非如同粒子那样,而是一种波动效应。

康普顿在研究石墨对X射线的散射时,发现在散射的X射线中,不但有波长等于原波长的射线,而且还有波长大于原波长λ0的部分,这个效应被称为康普顿效应。而在解释这个效应时,经典的波动理论又遇到了困难,于是康普顿用光子的模型成功地解释了这种现象,他认为光子不但具有能量,还具有动量,光子的动量p=h/λ。

虽然康普顿推动了光的粒子说,但是事实上并非是那么简单。光子是否真的具有动量?

散射波的波长比入射波的波长大,但是却不能说明了光子能够像粒子一样具有动量,也就是光的波动引发的现象。在观看康普顿效应的时候,我很注意的两点是石墨和波长增大。

因为我自己无法做到实验而肯定了波动说,那么我就加入自己的猜想,来用波动解释粒子。

以下的猜想与石墨和波长有关:

我依然认为光并没有动能,只有能量,光的能量和两个因数有关,就是频率和波长,频率越高,光波能量越高,反之,波长越长,能量越低。

在这里我就阐述一个能量规律,就是最简单的能量只能从高到低的传递,也是在不获得外在能量情况下,能量只会减小,这也是‘硬’波为什么通过散射之后只能变‘软’的缘故。而康普顿就是这样的效应,这也是康普顿所无法理解的地方。

其实他被最简单的概念所迷惑。

其二是因为石墨的关系。我认为康普顿效应如果缺乏类似石墨这种概念的妹纸也是不能够成立的,石墨作为散射介质,然而它的原子结构和分子结构是特殊的。

层状的物理结构可能最大效率的拉低了X波的能量,会最大程度的造成散射,所以波长变长,能量降低才会那么明显,而原子的结构也做出了相应的贡献。

虽然实验证明了康普顿效应与散射物无关的事实,而在这里我也只是作为猜想。

更令很多人在意的可能就是能量只会降低的概念,为什么能量会降低?

如果有能够增加X光能量的散射物代替石墨,那么事实可能就不会是这样。

最后还是用波动来解释粒子,是因为对波动说的自信吧。