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光在空间的传播像粒子那样运动,当光射到金属表面时,能量为e的光子被电子吸收,电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的束缚,另外一部分就是电子离开金属表面后的动能。
并得出著名的光电方程。
即光子能量小于金属表面对电子的束缚时,电子不能脱出金属表面,因而没有光电子产生;当光子能量大于金属表面对电子的束缚时,电子会立即脱出金属表面,以剩余能量作为动能运动;光子的频率决定了光子的能量,也就决定了电子的能量;光子的强度只是决定光子的数目,光子多,产生的光电子也多。
这样,经典理论不能解释的光电效应就被解释了。
同时也指出,根据光量子说可以立刻解释光电效应,但是用来解释光的干涉和衍射现象时又会遇到困难。
从而认为光具有“波粒二象性”
。
紧接着,是论文的第三部分,则是包括密立根、康普顿、威尔逊所做的实验——因为孙元起手中没有实验器材,只能设计实验方案,并“预计”
实验结果。
比如,仔细测量了光的频率和逸出电子能量之间的关系,“可以”
验证了光电效应量子公式。
把射线投射到石墨上,以观测被散射后的射线,可以其中有两种不同的频率成分:一种与入射射线相同,另一种则会低于入射射线。
使用“设想”
中的云室,可以观测到带电粒子的轨迹。
这表明起作用的不仅是光子的能量,还有它的动量……因为现在,伟大的爱因斯坦还没有提出狭义相对论,所以很多需要、曲折地隐晦地指出。
这比直接指出还麻烦。
1922年,爱因斯坦因光电效应获诺贝尔物理奖。
而康普顿因康普顿效应、威尔逊因用蒸汽凝聚观测带电粒子轨迹的方法,分享了1927年的诺贝尔物理学奖。
由此可以想见这些与发明的巨大影响。
这篇论文花了孙元起两个月的,写了九十多页。
写完之后,才有些犹豫,这么个大小的篇幅有点儿不上不下:作为一本专著,嫌小;作为一篇论文,太大。
“算了,不考虑了,还是让《iene》的编辑烦恼去吧!”
孙元起心想。
至于能不能发表,这从不在孙元起关注的范围内。
试想能写进《物理学史》的,能不重要么?这么重要的,能不发表么?然后便把论文装进信封,寄给了美国。
在忙乱中,日子过得飞快。
等孙元起论文投寄出去的时候,已经是1899年的九月了。
京师大学堂、崇实中学都已经结束暑假,开始了新学期。
孙元起又开始了每天的奔波。
至于孙元起的那四个学生,每天脚不沾地,字典才编了一半儿。
那两个班的小学生,也一切照旧。
孙元起已经开始考虑给他们是不是要给补上一门“思想品德”
课。
嗯!
招聘老师也是必须的。
这天孙元起拖着疲惫的身子回到院子。
刚进院子,就看见韩蘧、顾之麟他们陪着陈骥德还有一个陌生的年轻人在“物理传习所”
的牌子旁聊天。
这个牌子已经摆放在那儿已经有一两个月了,虽然房子只是一般的平房,不是很好,可摆上了这么一个白底黑漆的牌子,多少有一些庄严的气象在。
孙元起在《光电效应:从现象到本质》的署名上,就恶作剧地署上了“”
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