就光量子假说的创立来说,当德国物理学家普朗克在量子论的道路上犹疑、徘徊的时候,爱因斯坦就敏锐地看到了“量子假说”的生命力之所在。正是他注意到光的经典理论的缺陷,在普朗克量子论的启发下,于1905年提出了与经典理论根本对立的光量子假说,成功地解释了“光电效应”。后来的史实表明:1921年爱因斯坦之所以能赢得诺贝尔奖,不是因为他的相对论,而是因为他圆满地解释了光电效应。当时,科学家通过对黑体辐射的研究总结出了若干经验定律。1896年德国物理学家维恩根据热力学理论,把光看作一种类似于分子的东西,提出了一个经验公式。虽然这个公式在短波领域同试验数据相符,但是在长波领域与试验数据不符。后来,英国物理学家瑞利与金斯根据经典电动力学和经典统计物理学,把光看作是振动着的波的汇集,提出了另一个公式。但这个公式适用于长波领域,并不适用于短波领域。特别值得指出的是,使用这个公式却推导出一个荒谬的结论:在短波紫外光区,理论值随波长的减少而很快增长,以致趋向于无穷大,即在紫色一端发散;这显然与实际不符。因为在一个有限的空腔内,根本不可能存在无限大的能量。面对理论结论与试验结果之间出现的这个巨大矛盾,当时的物理学家无法作出合理的解释,所以,后来人们就把这个科学难题称为“紫外灾难”。
黄益洪2020-01-17 15:59:29