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你的淚水背著光

第一百二十二章 伴月

你的淚水背著光 崔小粘 2563 2024-09-26 20:30:03

  我轉過頭趕緊抹掉嘴邊的餅渣,輕咳了一聲正色道:“大家進了實驗室不要亂動里面的儀器,聽從指揮,服從安排,保持安靜,不要大聲喧嘩。”

  說完,我看向孔軒,意思是“怎么樣,還行吧!”

  孔軒白了我一眼,點了點人,隨即一揮手,我們排好隊進入了實驗樓。

  首先我們都要換衣服,每人一身白大褂,別說,換上以后還真有點科學研究工作者的樣子,這可比初中做化學實驗正規多了。

  我記得第一次親手做實驗是碘和淀粉變色的實驗,那時候的化學老師操著一口方言對我們說:“同學萌,拿出你們乃嚼~頭~爹管!”(拿出你們那膠頭滴管)著實讓我笑了好些日子。

  孔軒跟人打了聲招呼,帶我們來到了一間實驗室,實驗儀器基本都準備好了。

  其實我們這個實驗并不需要太復雜的儀器,結果聽起來很深奧,但是實驗的過程都已經被最優化了。

  孔軒繼續給大家介紹著實驗過程以及要證明的結論,一些學弟學妹在筆記本上刷刷的記錄著。

  “……”

  “今天我們的實驗設備——”

  “白光光源。”

  “單縫板。”

  “雙縫板。”

  “背景板。”

  孔軒打開了光源,同學們都聚在儀器旁,他對我點了點頭示意我把燈關掉。

  我急匆匆的跑到門口關掉了燈,然后也匆匆湊了過去。

  我是唯一一個沒帶筆記本來的,對我來說,與其把一堆公式和現象記在本上,不如從實驗基礎中去了解和理解實驗的原理。

  背景板上赫然出現了斑馬線般的條紋,中間的條紋最明亮最長,兩邊的條紋越來越黯淡。

  “想象一下一條水波,在通過了兩個縫隙之后就變成了兩條水波。”

  “兩條水波波峰與波谷相互交疊干涉,因為干涉之后強度不同,所以到達背景墻的時候會形成我們現在所看到的條紋狀。”

  透過雙縫板看向光源,中央是最明亮的光點,兩邊的光像是波浪一樣,散發著七彩的光。

  等到每個人都近距離直觀的看到了實驗的結果,記錄好實驗的過程,孔軒這才拍了拍手。

  “好了,現在我們證明了光其實是一種波,那么接下來,我們要做另一個實驗來證明光是粒子,也就是光電效應實驗。”

  他走到教室的另一端。

  那里擺放著一臺光電效應演示器,儀器中間有兩塊金屬板,上面的金屬板是網格狀的,是為了確保光能夠通過它照射在下面的金屬板上。

  下面的金屬板是一塊鋅板,這種活動性較強的金屬方便更好的觀察實驗結果。

  孔軒打開了儀器電源,將旁邊的靈敏電流計的指針調零。

  一群人目視指針歸零,實驗開始。

  首先,孔軒打開了儀器上的日光燈,燈光照在兩塊金屬板上,而電流計的指針卻絲毫未動。

  孔軒加大了日光燈的亮度,可電流計依舊沒有任何反應。

  見所有人都看清楚了,孔軒才關掉了日光燈,反手打開了儀器上的紫外線燈。

  紫外線燈亮起,幾乎是同時,電流計的指針也動了!

  大家不約而同的驚嘆著。

  “有電流了!”

  孔軒關掉紫外線燈,隨著電流計的重新歸零,實驗結束。

  “秦墨,你能解釋一下剛才的實驗么?”

  我沒想到孔軒會提問我,但也沒有愣太久,點了點頭道。

  “首先可以知道的是,在光電效應的實驗中,光呈粒子性,紫外燈中光子擊打在鋅板上,其中電子吸收了足夠能動量,然后從鋅板上逃逸出來,被上面的網狀金屬板吸收,從而兩塊金屬板有了電壓差,形成電流。”

  “實驗中證明了擊打電子與光的強度無關,而是與頻率有關,剛開始的日光燈即使加強亮度也并不足以使電子擁有逃逸的能量,如果光是波,那么理論上只要加強亮度,就可以使電子獲得更大能量產生逃逸行為,但事實并非如此,所以本實驗證明了光的粒子性。”

  我又撓了撓頭。

  “這不是我的專業,不知道解釋的對不對……”

  孔軒滿意的點了點頭。

  “完全正確。”

  學弟學妹們紛紛向我投來了崇拜的目光,我更不好意思了,因為對于物理學我完全是個門外漢,也許就比一般人稍微多了解一點點,今天也的確是班門弄斧了。

  孔軒站在實驗室的講臺上,開始給新生們,包括我普及起來。

  “遠古神話中說,混沌中,一道光劃破了黑暗,整個世界開始運轉起來;《圣經》開篇第一句話就是:起初,神創造了天地,神說要有光,于是便有了光。”

  “由此可以看出,光在人們心中獨一無二的地位。”

  “我們都知道,眼睛之所以能夠看到東西,并不是眼睛會發光,而是物體反射的光線進入了眼睛。”

  “那么光到底是什么?”

  “對于光,最癡迷的還要屬牛頓。”

  “1665年,22歲的牛頓已經獲得了劍橋大學的學位,由于當時英國正在爆發大規模瘟疫,牛頓不得不從學校回到家鄉進行隔離,就在隔離期間,牛頓的靈感與智慧大爆發。”

  “1666年,牛頓一手創立了微積分,完成了光的色散實驗,并寫下萬有引力定律。”

  孔軒在黑板上寫下:f=gm1m2/r2

  “年僅23歲的牛頓在一年內就完成了這三個領域史詩級的開創。”

  “因此,后人們將這一年稱為牛頓奇跡年。”

  “牛頓通過一系列的觀察實驗——比如日全食,影子。”

  “所以他得出了一個結論:光必然沿直線傳播,所以他認為光是一顆顆極其小的粒子,我們看光的時候,這些粒子就像是一顆顆子彈打在了我們的視網膜上。”

  “光的微粒說很好的解釋了光的直射性以及光的反射現象。”

  “但當時有一個人卻極力反對微粒說,他就是克里斯蒂安·惠更斯——荷蘭的天才物理學家,數學家以及天文學家。”

  “在天文學方面,惠更斯用自制的望遠鏡發現了土星的衛星泰坦星,在數學方面,他跟牛頓一樣開創了一個新的科學分支——概率論。”

  “在光學方面,惠更斯不認同牛頓提出的光是由微粒組成,而是認為光像聲波一樣,向四面八方擴散。”

  “他表示,如果光是微粒子組成的,那么用兩個手電筒交叉照射,必然會有部分光因為發生碰撞而改變方向,可當時人們并沒有發現這個現象。”

  “而且,光的波動說能完美的解釋光的折射現象,而這是微粒說無法解釋的。”

  “所以當時對于光,人們分為了兩個派,一個是牛頓領銜的微粒派,一個是群龍無首的波動派。”

  孔軒笑了笑。

  “由于當時牛頓是物理學界神一樣的人物,所以兩派的第一次交鋒以微粒派獲勝告終。”

  “直到大約一百年后,一位神童在英國的一個富裕的貴格會教徒家庭出生,并且憑一己之力將局勢扭轉,知道這個人是誰么?”

  孔軒問道。

  大部分人都在搖頭,有位學弟小聲的答道:“薛定諤?”

  隨即立馬有人反駁道:“薛定諤是奧地利的,而且距那個時代有差不多兩百年了,不是他!”

  “英國的……”

  “普朗克?出生年代差不多,而且提出了普朗克常數,是量子物理的奠基人……”

  孔軒搖了搖頭。

  “你們能知道普朗克著實讓我意外,但那個力挽狂瀾的人并不是普朗克。”

  隨后,孔軒看向了我,嘴角帶著一絲笑意,似乎是打算難倒我。

  我對他翻了個白眼,今天的實驗是什么?楊氏雙縫干涉實驗呀!

  “托馬斯·楊。”

  我脫口而出。

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