第三百三十幕.光電效應

拜見校長大人 第三百三十幕.光電效應

光電效應，指的是路德維格施坦因閣下在前幾年發現的一個特殊而有趣的現象，當光照射在金屬薄片的時候，金屬薄片上會產生細微的電流，最開始的解釋中，法師們認為光具有能量，而這個能量通過照射轉移到了金屬薄片上，從而導致了電流的產生。｛隨}{夢}小說щww{suimеng][lā}

但施坦因閣下在實驗中發現，光照射在金屬薄片上產生的電流并不會隨著光照強度的變化而變化，這與光的波動說違背，因為眾所周知，倘若光是一種波，那么光照強度越強的光，自然也就擁有更多的能量，從而會導致更強的電流，可實驗現象卻與之違背。

同時，按照光的波動性理論，如果入射光強度較弱，那么就需要更長的時間才能積累足夠的能量，飛出金屬表面，但實際的情況卻是，只要光照能夠產生電流，那么無論強弱，電流都會立刻產生，這又是一處與光的波動說矛盾的地方。

施坦因閣下使用不同種類的光照射金屬薄片后發現，不同種類的光照導致的電流強度不同，由此，他給出的解釋是光是由粒子構成，不同種類的光是由不同的粒子構成，這些粒子攜帶有不同的能量，因此才會產生不同的電流。

由此，施坦因閣下便成為了光的粒子說的堅定支持者，有關光本質的論戰，持續至今，依舊沒有定論。

萊納今天便是要重復這個實驗。

只不過，擁有地球的記憶，他自然有了一些方向。

實驗室里，萊納提前布置好了實驗設備，其中最重要的是幾個光生成法陣。

這幾個光生成法陣能夠生成一定范圍內顏色穩定的光，通常被用作一些舞臺效果，鮮少用作魔法實驗。

萊納已經檢查過這些光生成法陣，它們實際上是能夠產生穩定頻率的光，萊納將其設置在暗室中，用來作為光電效應實驗的光源。

金屬薄片也有幾種備用，以用來做對照組的實驗。

整個實驗在一個真空暗室中進行，經過特殊處理的金屬薄片在其中不會被氧化導致電流誤差，同時，在金屬薄片之外，還有一塊加了可以變化的電壓的薄板，電子將在兩塊薄板之間移動，通過對其施加電壓，能夠讓光電效應射出的電子從一開始就做減速運動，倘若電子在抵達薄板的時候，速度正好為零，那么就可以根據紐因頓霍蘭德方程，通過施加的電壓計算出電子射出時所攜帶的能量。

這個電壓萊納將其稱為遏止電壓。

通過研究照射光的頻率與產生電子的能量，就能夠嘗試建立起一組曲線，從而對施坦因先生的能量不連續理論進行驗證。

萊納使用法師之手操作著實驗，一邊記錄下數據，他對不同材質的金屬薄片與同一種光，以及不同的光與同一種材質做了好幾組對照實驗，一個上午過去了，他才完成了大約四分之一的實驗量。

在食堂隨意吃了點午餐，萊納又回到實驗室繼續，直到深夜，他才終于將所有的實驗數據測量完畢。

匆匆整理好實驗記錄，萊納回到了辦公室，此時已經是午夜零點，第二天是休息日，學生宿舍并沒有熄燈，還能看見幾縷光芒。

昏暗的校園寂靜無聲，萊納坐在辦公桌前，一張張記錄著實驗數據的紙飄起，讓萊納能夠迅速演算。

根據施坦因閣下的解釋黑體輻射的理論，量子的能量是不連續的，其值是施坦因常數與量子振動頻率乘積的整數倍，萊納假設光也是一種量子，取名為光量子，而光所攜帶的能量，便是光的頻率與施坦因常數的乘積。

同時，將薄板上施加的使得射出電子速度變成零的電壓與計算出來的能量，與施坦因公式的計算結果比較，做出曲線，從而驗證施坦因常數的值。

萊納選擇了六種不同頻率的光，分別測量它們在不同電壓情況下光電流的大小，然后繪制出電壓和光電流之間的曲線圖像，從圖像中再獲得某一頻率的光照射下被測金屬薄片的遏止電壓。

于是，六種頻率對應六個不同的遏止電壓，再次以此為坐標做出圖像來，正好是一條漂亮的直線！

這代表光量子的能量與光的頻率是線性相關，而通過計算直線的斜率，能夠很準確地得到施坦因常數的值。

這代表著，光量子所攜帶的能量，的確并非連續，而是離散的。

施坦因閣下的能量不連續理論，得到了證明！

萊納感到心湖之中有所悸動，這是世界反饋到來的征兆，但他沒有急于進入冥想狀態，而是繼續奮筆疾書。

“光是由光量子構成，組成光束的每一個量子擁有的能量，等于光量子的振動頻率乘以施坦因常數，倘若光量子的頻率大于某個極限頻率，那么這個光量子便擁有足夠的能量來使得一個電子逃逸，造成光電效應。”

“這就是光電效應的原理解釋，由此可以看出，在光電效應中，光呈現出明顯的粒子性。”

“光，也是一種粒子。”

放下筆，萊納深吸了一口氣。

嗡——

剎那間，萊納感到一陣洶涌的潮汐向著自己撲面而來。

他仿佛站在海邊的絕壁之上，眼前的無邊無際的汪洋掀起了滔天巨浪。

陰云密布的天空，雷電如長蛇蜿蜒，眨眼之間，明滅千百次。

面對這暴風驟雨，萊納雙眼微閉，往前，一步踏出，邁入虛空。

他沒有墜入海中，而是穩穩當當地站立在了半空中，周圍的驚濤駭浪試圖摧毀他，雷鳴墜落，試圖擊墜他。

但萊納沒有被這些兇險所擊潰，而是緩緩睜開了雙眼。

嗡——

以此為契機，一道波紋擴散開來，波紋所及之處，一切都安靜下來。

陰霾的天空中，一束光灑落。

這光芒照射到萊納身上，溫暖而耀眼，在萊納的身邊，一絲雷光浮現。

雷霆逐漸變強，化為一條巨龍，環繞著萊納盤旋。

抬起手，這道雷霆驟然寂滅，與此同時，萊納視野中的世界，開始變化。