光學簡史之十一：關於光電效應，愛因斯坦表示我有一種新想法

赫茲實驗其實就是觀察電火花，為了更清楚地觀察電火花，赫茲把檢波器裝進了一個不透明的盒子里，可奇怪的現象發生了，電火花的長度居然減小了。

為了找出原因，赫茲替換掉了盒子的每一部分，最後發現是位於檢波器和發射器之間的不透明板影響了實驗效果，那就把不透明板換成透明的玻璃吧，結果呢，還是電火花的長度會減小。

赫茲就繼續換，直到換成石英板才消除了這種影響，這到底是為什麼呢？

赫茲分析了電磁波的波長，最後發現是紫外線影響了實驗，就是說石英板會放過紫外線，而其它遮擋物會吸收紫外線，從而影響實驗效果。

這有點令人費解了，赫茲發布了實驗結果，卻沒有做出解釋。

物理學家們對這個現象激發了濃厚的興趣，又做了一系列的實驗，更神奇的結果出現了。

只要紫外線照射金屬表面，金屬表面就會帶正電，好像負電飛走了一樣，當時還沒有發現電子，只能說是負電失去了。

而且金屬不同，失去負電的能力也不一樣，對於活潑金屬，象鉀鈉鎂鋁更容易失去負電，而不活潑金屬象銅汞則幾乎不發生這種現象，這是不是有點象元素周期表啊，是的，但是當時門捷列夫還沒有提出元素周期表。

在研究光電效應期間，湯姆孫還順便發現了電子，從這裡開始，就可以用電子的概念了，湯姆孫有個學生就是盧瑟福，盧瑟福的學生則是後來大名鼎鼎的量子論的開創者玻爾。

1902年，菲利普.萊納德總結了光電效應實驗，提出了三條總結，第一：光電子數量每單位時間與入射的輻照度成正比；第二，每一種物質所發射出的光電子都有其特定的最大動能（最大速度），換句話說，光電子的最大動能與光波的光譜組成有關。第三：光電子的最大動能與截止電壓成正比，與輻照度無關。

這無論如何不能用光的波動說解釋了，依照波動說，光電子的發射應該和照度相關，只要照射時間足夠長，就應該有光電子，而不是和頻率有關。

針對這一質疑，菲利普.萊納德提出了自己的解釋，他認為光波並沒有給予這些電子任何能量，電子本來就具有這能量，光波只是一個觸發器，觸發到電子的則逃逸出原子，觸發不到的則待在原子裡面，這就是著名的「觸發假說」。

從「觸發假說」這一名字就可以看出來，萊納德有點心虛，「觸發假說」也確實不能完全解釋光電效應，假若電子本來在原子里就已擁有了逃逸束縛與發射之後的動能，那麼，將陰極加熱應該會給予更大的動能呢？但是任何實驗都沒有出現這種結果。

這個時候，在瑞士伯爾尼專利局，一個風華正茂的猶太人也在思考這些事情，畢業之後，他並沒有找到教職，只好屈尊在專利局做一個小公務員，不過這並不妨礙他思考問題。、

再過三年，這個年輕人就會寫出震驚世界的論文，那一年被叫做「愛因斯坦奇蹟年」。

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