- 從量子到宇宙:顛覆人類認知的科學之旅
- 高鵬
- 419字
- 2019-01-05 05:05:21
2.2 光電效應謎團
第二個是光電效應。
光電效應,顧名思義,就是由光產生電的效應。1887年,赫茲發現紫外線照射到某些金屬板上,可以將金屬中的電子打出來,在兩個相對的金屬板上加上電壓,被打出來的電子就會形成電流(見圖2-3)。這一現象引起眾多研究者的興趣,很快就進行了大量的研究,可是電磁波理論在解釋光電效應時卻遇到了嚴重困難。

圖2-3 光電效應實驗裝置示意圖
極板C被紫外光打出電子,電子在電壓作用下移動到極板A上,形成電流回路,于是電流表G的指針偏轉
電磁波理論與實驗結果的區別如下:
(1)按電磁波理論,只要光強足夠,任何頻率的光都能打出電子,可實驗結果是再強的可見光也打不出電子,而很弱的紫外線就可打出電子;
(2)按電磁波理論,10?3s后才能打出電子,可實驗結果是10?9s即可打出電子;
(3)按電磁波理論,被打出的電子的動能只與光強有關而與頻率無關,可實驗結果卻是電子的動能與光強無關而與光的頻率成正比。
實驗現象與電磁波理論所做的預測大相徑庭,令科學家們頗為苦惱。