53．光电效应的发现

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53．光电效应的发现

普朗克的量子假说提出后，第一个认真考虑他的观点的是阿尔伯特·爱因斯坦。

普朗克的假设违反“连续性”的经典物理，并且以“假设光波振动的解释”解释不连贯的量子能量传递，使多数科学家不能接受。

以上问题在爱因斯坦解决“光电效应”问题之后，变得明晰起来。而爱因斯坦也因此而获得1922年诺贝尔物理学奖。

光电效应是在光的照射下金属表面发射电子的现象。

1887年，威廉·哈尔瓦克斯发现了一种现象，用紫外线照射带负电压的验电器金属板，验电器就放电，光线由金属“打出”电子，现在的光电管原理就在于此。

继1887之后，俄国学者斯托列托夫等人也做了多次同类型的实验，确证了这个事实，并证明被光照过的金属板带的是正电。

人们开始定量地研究这种现象并测试“光电子”所带能量。结果发生矛盾。根据经典物理学定律，光电子的能量会随光度增加而逐渐增加，但实验中发现，光的强度虽然增加了，光电子的数量增加了，但能量却没有变化。

令人们百思不得其解的是，光电子的能量和照射光的频率有关。照射光的频率越高，光电子能量越大。这就是爱因斯坦的观点所在。

1905年，爱因斯坦发表了3篇论文。其中一篇《关于光的产生和转化的一个启发性观点》的论文认为，在1899至1902年之间，德国学者赫兹的助手勒纳德提出光电效应中经典波动理论无法解释的三点是光的微粒性质的实验证据。

勒纳德提出：

其一，每一种金属表面都存在一个特征截止频率，频率再小，不管光强多大，都不能发生光电效应。

其二，射出的光电子动能只同入射光频率有关，同光强无关。

其三，只要入射光频率超过截止的那个频率，无论怎样强弱，都会立即引发光电效应。

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