光量子理論

      光量子理論的前身是量子假說，由普朗克提出。普朗克認為：輻射是由一分分的能量組成，就像物質(zhì)是由一個個的原子組成一樣。輻射中的一份能量，即是一個量子。能量的大小取決于輻射的波長，波長越短，能量越大；波長越長，能量越小。即量子的能量與波長成反比，與頻率成正比。用公式表示為：E= hν，其中h為普朗克常量，v為量子頻率，而量子的頻率與波長的關(guān)系式c=λf，f和v都表示量子頻率，只是所用的符號不同而已。

         隨后，愛因斯坦受到普朗克量子假說的影響，開始從事后來被稱之為“光量子理論”的研究。愛因斯坦認為：物體是由一個一個的原子組成，是不連續(xù)的，而光是連續(xù)的，那么又為什么會出現(xiàn)光電效應(yīng)呢？光除了連續(xù)性，有沒有可能在一定的條件下也具有粒子性？帶著這樣的思索，愛因斯坦大膽假設(shè)：光和原子一樣具有粒子性，光就是一束以c=3*10⁸的速度運動著的粒子流，這些粒子被命名為光量子，光量子的能量為E=hv。

         光量子理論很好地解釋了光電效應(yīng)，當一定頻率的光照射到金屬表面時，如果這個光的頻率達到了極限頻率，那么不管光的照射時間多長，金屬表面都會發(fā)射出電子。運用光量子理論，這個現(xiàn)象就能得到很好的解釋：光是有一個個帶有一定能量的粒子，這些粒子都具有自身的能量，與粒子的頻率成正比，波長成反比。當光照射到金屬表面時，光粒子的能量是瞬時傳遞的，只要光量子的能量足夠大，金屬中的電子就能夠溢出。

         由此，光電效應(yīng)得到了很好地解釋，同時，根據(jù)能量守恒定律，得出光電效應(yīng)方程： ，A為電子的逸出功。光電效應(yīng)很好的證明了光具有粒子性，但是光的一些其他現(xiàn)象，如光的衍射、干涉現(xiàn)象，又說明光具有波動性。所以，總的來說，光具有波粒二重性。