假设 我是光量子,我 来自X星球 图1-5光量子 爱因斯坦假设,能量子概念不只是在光波的发射和吸收时才有意义,光波本身就是 由一个个不连续的、不可分割的能量量子所组成。例如,当光波从一个点向外扩散时, 它的能量并不是如经典理论所认为的那样连续地分布在一个越来越大的体积中,而是由 定域在空间中的有限数目的能量子组成的。这些能量子在运动中并不分裂,而且只能作 为整体被吸收或发射,爱因斯坦称之为光量子。进一步地,利用普朗克的能量量子化公 式,爱因斯坦还给出了光量子的能量和动量表达式,即E=hv及P=hλ,式中h是 普朗克常数,和λ是光波的频率和波长。利用这一光量子假设,爱因斯坦成功地 解释了麦克斯韦电磁场理论所无法解释的光电效应等现象,并提出了光电效应定律。 然而,麦克斯韦电磁场理论已经取得了巨大的成功,根据这一理论光是一种电磁波, 而不是粒子。因此,光量子假设在提出之后几乎没有人相信它,并被认为是爱因斯坦的 次“迷失方向”。的确,人们当时并未充分意识到能量量子化假设与麦克斯韦电磁场 理论,进而与经典理论是不相容的,而光量子假设却将这种不相容性表现得更为明显, 因此,即使是量子的发现者普朗克都拒绝接受光量子概念。 1915年,美国物理学家密立根在实验上精确证实了爱因斯坦给出的光电效应定律, 但他本人并不相信光量子的存在。直到1922年,康普顿效应的发现才最终令人信服地 证实了光量子的真实存在,并使光量子概念开始为人们所接受。1926年,美国化学家 刘易斯将光量子正式命名为光子( photon)。 15-615-6 假设。 图 1-5 光量子 爱因斯坦假设，能量子概念不只是在光波的发射和吸收时才有意义，光波本身就是 由一个个不连续的、不可分割的能量量子所组成⑧。例如，当光波从一个点向外扩散时， 它的能量并不是如经典理论所认为的那样连续地分布在一个越来越大的体积中，而是由 定域在空间中的有限数目的能量子组成的。这些能量子在运动中并不分裂，而且只能作 为整体被吸收或发射，爱因斯坦称之为光量子。进一步地，利用普朗克的能量量子化公 式，爱因斯坦还给出了光量子的能量和动量表达式，即 E = hν 及 P = h/λ，式中 h 是 普朗克常数，ν 和 λ 是光波的频率和波长。利用这一光量子假设，爱因斯坦成功地 解释了麦克斯韦电磁场理论所无法解释的光电效应等现象，并提出了光电效应定律。 然而，麦克斯韦电磁场理论已经取得了巨大的成功，根据这一理论光是一种电磁波， 而不是粒子。因此，光量子假设在提出之后几乎没有人相信它，并被认为是爱因斯坦的 一次“迷失方向”。的确，人们当时并未充分意识到能量量子化假设与麦克斯韦电磁场 理论，进而与经典理论是不相容的，而光量子假设却将这种不相容性表现得更为明显， 因此，即使是量子的发现者普朗克都拒绝接受光量子概念。 1915 年，美国物理学家密立根在实验上精确证实了爱因斯坦给出的光电效应定律， 但他本人并不相信光量子的存在。直到 1922 年，康普顿效应的发现才最终令人信服地 证实了光量子的真实存在，并使光量子概念开始为人们所接受。1926 年，美国化学家 刘易斯将光量子正式命名为光子（photon）