第283章 受激辐射!激光原理!验证光的波粒二象性!
爱因斯坦在电子自发吸收和自发辐射,两种跃迁方式的示意图旁,又加了一个示意图。
只不过这个示意图相比前两个,多了一个东西。
左边有一小段带箭头的波浪线。
右边是两小段同样的波浪线。
这表示它们应该是同样的东西。
爱因斯坦说道:“这個波浪线箭头代表一个光量子。”
“而示意图表示的,就是光量子和激发态电子碰撞的过程。”
“当电子已经处在激发态时,如果这时候我们用一个光量子去撞击电子,那么电子并不会吸收这个光量子的能量。”
“电子会受到碰撞,立刻向低能级跃迁。”
“而且在跃迁的过程中,会释放出和碰撞它的光量子一模一样的一个光量子。”
“波长、偏振等性质完全一样。”
“这种电子跃迁方式,我把它叫做受激辐射】。”
“用于撞击的光量子的能量,需要等于高能级和低能级的差值。”
接着爱因斯坦开始计算,把光量子和电子看成小球,使用力学公式进行模拟计算。
“我想在座的各位,一定会有疑问。”
“这个所谓的受激辐射和自发辐射有什么区别吗?”
“因为两种过程中,电子发射出的光量子的频率都是一样的。”
“它只和能级差有关。”
“是的,光量子的频率没有区别。”
“但是自发辐射的光量子形成的电磁波,它们的相位、偏振、传播方向各不相同。”
“而受激辐射的光量子形成的电磁波,与外来光量子的性质完全一样。”
“因此受激辐射发出的电磁波具有相干性。”
哗!
一说到相干性,在场的哪怕是学生也都能理解。
因为相干是波动学最基础的概念。
所谓相干就是相互干涉。
如果两个或以上的波,它们的频率相同,相差恒定,那么它们就是相干的波。
电磁波也是波动。
所以也有相干的性质。
如果两束光的频率相同,相差恒定,那么它们就是相干光。
否则就是不相干的光,比如白炽灯的光、太阳光等,都是杂乱的非相干光。
相干的光,可以发生相长干涉和相消干涉。
也就是通常所说的加强或者减弱。
而爱因斯坦提出的受激辐射相干光,不仅仅是频率、相差相同,就连偏振方向和传播方向都是相同的。
这可是非常难得的情况。
如果他的理论真的能实现,那一定大有用处。
李奇维看着爱因斯坦分享完他的理论,心中佩服的五体投地。
真实历史上,爱因斯坦在发表完广义相对论之后,就成为了物理学的一代宗师。
闲来无事,他觉得太无聊了。
于是干脆研究一下量子论吧,谁让它现在很火热呢。
没想到,这随便一研究,就搞出了一个重大成果,也就是所谓的受激辐射。
这个理论就是后世激光的基础。
通过这种方式,大量相干的光量子可以叠加在一起,向前传播而不会四面八方扩散。
在极小的面积内,有大量相干光,所以光的强度会非常非常高。
从而形成所谓的激光。
它的全称就是:原子受激辐射的光。
激光是20世纪以来,继核能、电脑,半导体后,人类的又有一个重大发明。
它被称为“最快的刀”、“最准的尺”“最亮的光,”,在无数的领域都有重要的作用。
人类发明的第一束激光是在1960年。
而它的原理是爱因斯坦在1916年就提出。
爱因斯坦简简单单就领先时代四十多年。
这也是理论远远超前实验的例子。
此刻,在场的大佬们都被爱因斯坦的理论功底折服。
竟然凭借理论推导,就发现了一个全新的跃迁方式。
而且这个理论好像还有很大的应用价值。
“果然不愧是和布鲁斯一起发表狭义相对论的人,这个想法确实很天才。”
“我甚至觉得凭借这个理论,未来是不是会造出一种光武器。”
“如果有无穷的光叠加的话,那形成的能量将会非常恐怖。”
“爱因斯坦这是弄出了一个了不得的东西啊。”
大佬们果然是站得高看得远,很快就发现受激辐射的应用潜力。
不过,这对仪器的精密程度和材料要求非常高。
凭借现在的技术,想要实现受激辐射,并且把它应用,无异于天方夜谭。
因此,大家主要还是关注其理论价值。
此刻,玻尔重重舒了一口气。
“还好,这只不过是对模型的补充而已。”
“反而变相地证明了玻尔模型的可扩展性。”
玻尔心情极好。
爱因斯坦看似在挑战玻尔模型,找出它的不足之处。
其实是从另一个角度,证明了玻尔模型的正确性。
果然是导师的好友,原来是来帮我的。
这时,李奇维也是满脸佩服地说道:“真是精彩的理论,爱因斯坦。”
“你要是全力加入量子论的研究,一定能取得更大的成果。”
爱因斯坦微微一笑,他正准备如此做。
因为某个天杀的把他的广相给夺走了。
导致老爱同学暂时失去了方向。
东一榔头西一棒槌,什么火热研究什么。
“哈哈,谢谢你的夸奖,布鲁斯。”
“我会好好考虑的。”
这一刻,在场的绝大多数人对于量子论,已经无比信服了。
他们想不到,那些大佬们要提出什么问题去质疑。
目前看,量子论没有任何的问题啊。
不管是从理论还是实验角度,它都是逻辑自恰的。
甚至还能基于这个理论,创造出全新的东西,比如爱因斯坦的受激辐射。
量子论真是好东西啊。
就在爱因斯坦准备下台,李奇维宣布进入提问环节时。
忽然,人群中站起来一个人。
李奇维朝对方看去,还是个熟人,正是他在美国见过一面的康普顿。
此时,康普顿的大哥卡尔赶紧把头埋低,脑门上冒出黑线。
“上帝啊,康普顿,你瞎凑什么热闹。”
“这里能有你说话的份吗?”
“连我都只能老老实实坐在这里听讲,你是要干啥,上天吗?”
然而无论他怎么拽康普顿的裤腿,对方死活不坐下,显然有话要说。
这时,众人也都朝他看去,发现是一个毛头小子,便不再注意。
估计是想出名的年轻人。
就是不知道实力怎么样了。
然而,前排的威尔逊转头看到康普顿后,顿时感觉心脏猛地一跳。
糟糕,是心动的感觉。
威尔逊想不明白,为什么这个年轻人会给他一种非常特别的感觉。
就好像.好像是命中注定。
他喃喃自语:“真是奇怪,我觉得未来,我肯定会和这个小伙子发生点什么。”
此刻,康普顿浑然不惧场内大佬们的眼光,而是坚定地看着李奇维。
李奇维也懵逼了,不知道对方是啥意思。
你现在可是小卡拉米,难道也要上来报告,不可能吧。“哦,原来是康普顿,你有什么问题吗?”