然后,他就说道:“好的,校长,我马上去办。”
李奇维点点头,便让王正阳出去了。
处理完研究所的日常工作后,他终于可以腾出手开始物理大业了。
量子研究所初立,需要一篇标志性的论文来开门红。
而李奇维早有打算。
那就是光的波粒二象性的理论分析。
真实历史上,关于光的波粒二象性,一直争议了二十多年。
爱因斯坦在提出光量子的假设之后,几乎很少有物理学家承认。
甚至就连玻尔这个量子巨头也不承认。
直到康普顿现了康普顿散射,理论和实验完美吻合。
此时才再也没有人怀疑光量子的真实性,并且把光量子直接称呼为光子。
以此体现光的粒子性。
而现在,李奇维要做的,就是从理论上去描述光的这种波粒二象性。
这也是康普顿和吴有训当前工作的难点。
他们不知道从何处入手去实验。
其实早在之前,他就曾私下里和不少人讨论过这个问题。
比如卢瑟福、居里夫人等。
要不然伊蕾娜也不会在物理奥赛期间,说出光具有动量】这句话。
可惜,包括她在内,当时的所有人都不知道这句话的意义有多大。
因为这句话,就是从理论上描述光的波粒二象性的关键。
此刻,李奇维拿起跟随他二十年的钢笔,开始在纸上书写。
“光不仅具有量子的属性,它还具有动量。”
“动量这个物理量完全是粒子的属性,但是光也有。”
“根据狭义相对论可以得知:一个粒子的能量、动量、质量三者存在特定的关系。”
“显然,推导出的公式为:e=mc+pc。”
“其中e表示粒子的能量,m表示粒子的静止质量,p表示粒子的动量,c表示光。”
“对于光量子而言,由于光没有静止质量,所以可以得到e=pc。”
“化简后得到e=pc,则p=ec。”
“同时根据李普朗克辐射公式可知,光子的能量e=hv。”
“其中h为普朗克李常数,v是光子的频率。”
“代入后可得:p=hvc。”
“综上所述,e=hv和p=hvc就是描述光的波动性和粒子性的两个方程。”
“其中e=hv有频率,这是波的物理量,体现了光的波动性。”
“而p=hvc则含有动量和能量,这是粒子的性质,体现了光的粒子性。”
“这就是光具有波粒二象性的理论分析。”
注:真实推导情况要比这复杂,我只是为了剧情需要,让大家能够明白逻辑即可
最后,李奇维又补充道:
“如果想证明这个理论,只需要用实验证明光具有动量这个属性即可。”
呼!
一篇简短的只有两页的论文,就被李奇维完成了。
对于真正的大佬而言,其实这个推导并不是很难。
只要对狭义相对论很熟悉即可。