走进不科学 第405章

　　滋滋滋——

　　随着电压的升高，火花再次出现了。

　　咻——

　　紧接着。

　　随着光线的反射，接收器上也同时出现了火花。

　　见此情形。

　　法拉第等人又彼此对视了一眼，瞳孔中闪过一丝疑惑。

　　现象依旧令人震撼，但似乎……

　　与昨天的没什么差别？

　　不过很快。

　　法拉第的注意力便被徐云手中的某个东西吸引了：

　　那是一个类似手电筒大小的玻璃管，内中放着一些黑色的粉末，看起来有些像是芝麻粉。

　　玻璃管外则有一根导线，导线两端与玻璃管的两头对应连接，形成了一个回路，其中一端还挂着一台电压表。

　　法拉第见状不由站起身，走到徐云身边，指着玻璃管道：

　　“罗峰同学，这是什么东西？”

　　徐云看了他一眼，扬了扬玻璃管，笑着解释道：

　　“这是一个金属屑检波器。”

　　“金属屑检波器？”

　　法拉第重复了几遍这个词，忽然想到了什么。

　　只见他猛然抬起头，目光看向了那块固定在墙上的巨大镀锌金属板。

　　过了一会儿。

　　他面带感慨的看向徐云，了然道：

　　“原来如此……我明白了，是驻波，肥鱼先生他利用了驻波，对吗？”

　　徐云笑着点了点头。

　　众所周知。

　　光电效应作为物理学史上一个闪耀无比的节点，它在理论上的衍生方向多如牛毛，但在概念意义上其实主要只有两点。

　　首先便是反驳了光的波动说——它给波动说的大动脉上狠狠的来了三刀。

　　第一刀就是截止频率。

　　也就是对于某种金属材料，只有当入射光的频率大于某一频率v0时，电子才能从金属表面逸出形成光电流。

　　这一频率v0称为截止频率，也称红限频率，极限频率。

　　如果入射光的频率v小于截止频率v0，那么无论入射光的光强多大，都不能产生光电效应。

　　而按照波动光学的观点。

　　无论频率是多少，只要光强大，时间长，电子就能获得足够的动能脱离阴极。

　　第二刀是不能解释为什么存在截止电压，且只随频率变化：

　　按照波动光学的观点，脱离阴极的电子的动能，应该正比于正比于光强和照射时间。

　　因此电子动能上限应随着光强和照射时间而变化，也就是截止电压会随着光强变化。

　　第三刀则是瞬时性的问题——即使光很弱，光电效应的反应时间还是很快，而且不随光强变化。

　　按照波动光学的观点。

　　在特定截止电压下，产生光电效应的时间应该与光强成反比。

　　但事实上在光电效应中无论何光强，只要满足截止频率和截止电压的要求，光电效应的产生时间都在10e－14s量级。

　　不过还是那句话。

　　1850年的科学界对于微观领域的认知还是太狭窄了，因此徐云并不准备在此时把整个光电效应的真相解释清楚。

　　没人知道答案，才能叫做乌云嘛。

　　他只是一个普通的搬运工，做了一点微小的工作而已，解答的事儿还是另请高明吧。

　　而除了反杀波动说之外。

　　光电效应的另一个概念级意义，就是验证了电磁波的存在。

　　要知道。

　　如果单看光电效应现象本身，其实是不足以支撑电磁波……或者说“初级线圈电磁振荡，次级线圈受到感应”这个结论的。

　　那么赫兹是怎么实锤验证电磁波的呢？

　　答案就是驻波法。

　　简单的说，驻波驻波，就是赖着不走的波。

　　赖在那里不走呢？

　　当然是赖在两个对立的平行墙面之间。

　　一个空间有三组对立的平行墙面，也就是你的前后、左右和上下。

　　它的实质就是空间的共振现象，综合方程为y=y1＋y2=2Acos2π(x/λ)cos2π(t/T)。

　　从这个方程不难看出。

　　驻波的节距等于n倍的半波长，所以只要知道节距就能计算出原本的波长。

　　那么这样一来，验证电磁波的问题便可以归结到另一个新环节了：

　　怎么确定节距？

　　在1887年，赫兹用一个精妙的设计给出了答案：

　　他先是同样安排了一间密室，随后设计出了一个由电波环原理组成的检波器，用检波器来对驻波进行了检测。

　　这个检波器不会显示数字，但可以根据不同的情形发出火花：

　　波这玩意有波峰和波谷，检波器在波峰和波谷的时候火焰最亮，在波峰与波谷之间的0值时没有火焰。

　　由此测算自己所站的位置，就可以得出驻波的节距。

　　当然了。

　　赫兹的检波器比较原始，灵敏度很低，所以徐云这次在检波器上进行了一些改造：

　　他制作了一个铁屑检波器。

　　在光电效应没有发生的时候，铁屑是松散分布的。

　　整个检波器就相当于断路，电表就不会显示电流。

　　而一旦检测到电磁波。

　　铁屑就会活动起来，聚集成一团，起到导体的作用，激活电压表。

　　越靠近波峰或者波谷，铁屑凝聚的就越多，电表上的数值也会越大。

　　这样一来，比起肉眼观测无疑是要清晰且精确的多了。

　　某种意义上来说。

　　这也是物理这门学科最为吸引人的地方。

　　有些时候你并不需要什么精确到飞米纳米尺度的设备，思路才是最重要的。

　　像徐云当年在学校里的时候，有个实验需要模拟蛛丝的震荡，但一时间又找不到震荡周期合适的设备。

　　结果有个女汉子当场掏出了按X棒和护X宝，隔着海绵垫完美模拟出了需要的周期数据。

　　那事儿一度成为了科大的传说，后来徐云他们同学会的时候都还提起过。

　　当然了。

　　徐云他们一直有件事没和那个妹子说清楚——后来大家想了想，其实用剃须刀也是差不多的……

　　咳咳，言归正传。

　　思路已经明晰，剩下的就很简单了。

　　徐云让发生器保持启动状态，将威廉·惠威尔准备好的几个检波器分法给了众人，对驻波展开了检测。

　　“这里电压表为0，是个零值点！”

　　“1.7V……还有比我更大的吗？”

　　“……应该没有了，1.7看来就是波峰和波谷的位置。”

　　“1.5……1.6……1.7，找到了，我这里是个峰值区域！”

　　一众大佬的声音在屋内此起彼伏，很快，几个驻波的节距就被检测了出来。

　　“0.26米……”

　　看着统计对照后的数值，法拉第摸了摸下巴：

　　“驻波相消的两点间距离是是半波长，也就是nλ/2，那么如此计算，电磁波的波长就是……”

　　“6.5×10^－7m？”

　　徐云点了点头。

　　光电效应的主要谱线其实有两条，一是6.5×10－7m，另一条则是4.8×10－7m。

　　这些尺度在经过驻波的放大后，很轻松就能在宏观世界中测量出来。

　　换而言之……

　　徐云真的‘捕捉’到了电磁波！

　　看着纸上的数值，又看了眼手中的检波器。

　　法拉第在震撼叹服的同时，心中也不由有些唏嘘颓废：