為什麼存在截止電壓,且只隨頻率變化:
按照波動光學的觀點,脫離陰極的電子的動能,應該正比於正比於光強和照射時間。
因此電子動能上限應隨著光強和照射時間而變化,也就是截止電壓會隨著光強變化。
第三刀則是瞬時性的問題即使光很弱,光電效應的反應時間還是很快,而且不隨光強變化。
按照波動光學的觀點。
在特定截止電壓下,產生光電效應的時間應該與光強成反比。
但事實上在光電效應中無論何光強,只要滿足截止頻率和截止電壓的要求,光電效應的產生時間都在10e-14s量級。
不過還是那句話。
1850年的科學界對於微觀領域的認知還是太狹窄了,因此徐雲並不準備在此時把整個光電效應的真相解釋清楚。
沒人知道答案,才能叫做烏雲嘛。
他只是一個普通的搬運工,做了一點微小的工作而已,解答的事兒還是另請高明吧。
而除了反殺波動說之外。
光電效應的另一個概念級意義,就是驗證了電磁波的存在。
要知道。
如果單看光電效應現象本身,其實是不足以支撐電磁波或者說「初級線圈電磁振盪,次級線圈受到感應」這個結論的。
那麼赫茲是怎麼實錘驗證電磁波的呢?
答案就是駐波法。
簡單的說,駐波駐波,就是賴著不走的波。
賴在那裡不走呢?
當然是賴在兩個對立的平行牆面之間。
一個空間有三組對立的平行牆面,也就是你的前後、左右和上下。
它的實質就是空間的共振現象,綜合方程為y=y1+y2=2aos2πos2π。
從這個方程不難看出。
駐波的節距等於n倍的半波長,所以只要知道節距就能計算出原本的波長。
那麼這樣一來,驗證電磁波的問題便可以歸結到另一個新環節了:
怎麼確定節距?
在1887年,赫茲用一個精妙的設計給出了答案:
他先是同樣安排了一間密室,隨後設計出了一個由電波環原理組成的檢波器,用檢波器來對駐波進行了檢測。
這個檢波器不會顯示數字,但可以根據不同的情形發出火花:
波這玩意有波峰和波谷,檢波器在波峰和波谷的時候火焰最亮,在波峰與波谷之間的0值時沒有火焰。
由此測算自己所站的位置,就可以得出駐波的節距。
當然了。
赫茲的檢波器比較原始,靈敏度很低,所以徐雲這次在檢波器上進行了一些改造:
他製作了一個鐵屑檢波器。
在光電效應沒有發生的時候,鐵屑是鬆散分布的。
整個檢波器就相當於斷路,電錶就不會顯示電流。
而一旦檢測到電磁波。
鐵屑就會活動起來,聚集成一團,起到導體的作用,激活電壓表。
越靠近波峰或者波谷,鐵屑凝聚的就越多,電錶上的數值也會越大。
這樣一來,比起肉眼觀測無疑是要清晰且精確的多了。
某種意義上來說。
這也是物理這門學科最為吸引人的地方。
有些時候你並不需要什麼精確到飛米納米尺度的設備,思路才是最重要的。
像徐雲當年在學校里的時候,有個實驗需要模擬蛛絲的震盪,但一時間又找不到震盪周期合適的設備。
結果有個女漢子當場掏出了按x棒和護x寶,隔著海綿墊完美模擬出了需要的周期數據。
那事兒一度成為了科大的傳說,後來徐雲他們同學會的時候都還提起過。
當然了。