爱因斯坦:光二象性

更新于 2026年10月10日 版权声明
三、爱因斯坦:光二象性

原子客体的“二象性”,最早由爱因斯坦在理论上注意到。为了考察普朗克在关于振子能量量子化的工作中所表现出来的固有的不自洽性,他计算了振子能量的均方差涨落。计算结果由两项组成。爱因斯坦分析这一结果的物理意义,发现第二项并无惊人之处,而第一项与维恩定律有关,并且可能起重要的作用。量纲分析表明存在着一个形如e2/c的因子,对爱因斯坦来说,这似乎提示了辐射的微粒结构的存在。

爱因斯坦认为光表现出一种双重本质。但是,对于这种双重本质的物理图象,他没有给出成功的描述。他设想过电荷-静电场这种形式的微粒-波的联系方式,或不连续结构与连续结构的过渡方式,但未能给出进一步的说明。尽管如此,爱因斯坦毕竟提出了二象性问题。(https://www.daowen.com)

在20世纪最初的十年里,爱因斯坦对于光的本性的研究,常从整个物理理论的结构出发考察。在1909年以及稍后的工作中,基本出发点仍旧未变,只是大大增加了热力学方法的应用;1916—1919年间,引进了统计方法。从物理理论结构上的不自洽性出发,通过对波-粒二象性的研究走向统计方法,援引几率概念来说明原子过程,爱因斯坦的这一思想历程,从总的研究方向来说,简直是日后量子力学发展的一次预演。但对于爱因斯坦的大多数同时代人说来,波粒二象性的意义还远远没有展示出来,而且实验也没有尖锐地提出问题。恰如海森堡日后所说,爱因斯坦的见解在当时只是被当作不太深刻的矛盾而无人理睬。物理学还要等待实验。

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