【閱前提示】本篇出自『數理化自學叢書6677版』，此版叢書是“數理化自學叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎自學教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學”。當然由于本書是大半個世紀前的教材，很多概念已經與如今迥異，因此不建議零基礎學生直接拿來自學。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎教育但卻很不扎實的學酥重新自修以查漏補缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的注解。

【山話嵓語】『數理化自學叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內容較新而且還又增添了25本大學基礎自學內容，直接搞出了一套從初中到大學的一條龍數理化自學教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權風險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認為6677版不失為一套不錯的自學教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數理化自學叢書6677版』上傳成文字版。?

第七章光的量子性

【山話||? 本系列專欄中的力單位達因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳；熱量的單位卡路里等于4.186焦耳；電荷的單位靜庫（1庫倫=3×10?靜庫）；電勢的單位靜伏等于300伏特。另外這套老教材中力的單位常用公斤、克等，但如今是不允許的，力是不能使用質量單位的?！?

§7-4光的量子性

【01】愛因斯坦的光子說成功地解釋了光電效應，它表明，光還具有明顯的粒子性質。近代物理學指出，這種由特殊物質組成的光量子是不連續(xù)的，或者說它是一份一份地在空中以巨大的速度傳播著，它的“顆?！笔沁@樣的小，速度是這樣的快，以致我們憑眼睛的直覺簡直難于看出它的不連續(xù)性來。

【02】下面的實驗結果也可以直接顯示出光的量子性。如圖7·8所示：讓倫琴射線射到薄膜 A 上，使薄膜發(fā)出一種波長極短的熒光，而在 A 的兩側對稱地放著兩個計數器 C? 和 C?，射進計數器的光子，能夠在小于 0.001 秒的時間內引起反應，例如使跟它連接的靜電計的懸絲發(fā)生振動，然后把這兩個靜電計的振動記錄在同一條帶子上。如果從 A 向四周發(fā)出的熒光是波的話，兩個計數器中所得到的記錄就應當是一致的；如果從 A 向四周發(fā)出的是光量子，那么，這種量子的發(fā)射就會時而向這邊發(fā)射，時而向那邊發(fā)射，不可能象波的發(fā)射那樣均勻而對稱，從而兩個計數器中所得到的記錄就會是無規(guī)則的、互相不一致的。實驗的結果表明，記錄帶上的兩條蹤跡是無規(guī)則的，這就證明，從 A 發(fā)出的是光量子而不是連續(xù)對稱的波。

【03】證實光的量子性的另一個有趣的實驗（圖7·9），是物理學家瓦維洛夫(1891~1951)首先完成的。由于光源發(fā)出的光量子不是均勻而有規(guī)律的，而是無秩序地飛出來，有時候飛出來的數目多一些，有時候飛出來的數目少一些。如果光源相當微弱，則發(fā)出光量子流的起伏就有可能被眼晴覺察出來。為了防止眼球本身的活動而引起視覺的變化，瓦維洛夫用一個紅色的點光源放在發(fā)光點?A 的近旁，當眼睛同時注意紅色光點和發(fā)光點 A 的時候，眼球就不致于那么活動，從而能相對的固定下來；又由于眼睛有視覺暫留作用，它會使光量子的起伏現象不能被覺察出來，所以瓦維洛夫又利用一個有小孔的圓盤，使發(fā)光點 A、小孔和眼睛處在一條直線上，圓盤每秒鐘轉一圈，眼睛在 1 秒鐘內就能看見 1 次閃光。把光源調節(jié)得很微弱，使得發(fā)射出來的起伏的光量子流，在數目少的時候不能被眼睛所看見，只有在數目多的時候才能被眼睛所看見。這樣，在圓盤轉起來后，就不一定每秒鐘都能看見一次閃光，而是間歇性的，有時能看見閃光，有時看不見閃光。瓦維洛夫第一次用眼睛直接看見了光量子的不連續(xù)性，從而有力地證明了光的量子性質。