1921年诺贝尔物理学奖

1921年诺贝尔物理学奖——对理论物理学的贡献1921年诺贝尔物理学奖授予德国柏林马克斯•普朗克物理研究所的爱因斯坦（AlbertEinstein,1879—1955），以表彰他在理论物理学上的发现，特别是发现了光电效应的定律。众所周知，爱因斯坦是20世纪最杰出的理论物理学家。爱因斯坦最重要的科学贡献是在1905年创建了狭义相对论。然而在颁发1921年诺贝尔物理学奖时，却只字不提相对论的建立。诺贝尔委员会特别申明，授予爱因斯坦诺贝尔物理学奖不是由于他建立了相对论，而是“为了表彰他在理论物理学上的研究，特别是发现了光电效应的定律”。诺贝尔物理学奖委员会主席奥利维亚（Aurivillus）为此专门写信给爱因斯坦，指明他获奖的原因不是基于相对论，并在授奖典礼上解释说：因为有些结论目前还正在接受严格的验证。这件事说明了20世纪初，人们对待新的科学观念是何等的保守。当然，即使是只限于光电效应定律的发现，爱因斯坦也早就该获得最高的科学嘉奖了。量子假说是普朗克在1900年根据黑体辐射的实验和理论作出的大胆尝试。这是物理学发展史中的一个里程碑。但是他的量子概念只限于辐射的发射和吸收。爱因斯坦是在他的基础上，把量子概念进一步发展成为光量子理论。爱因斯坦总结了光学发展中微粒说和波动说两种理论长期争论的历史，认为光能量的不连续分布不但可以解释黑体辐射的规律，也应能解释光致发光、紫外光产生阴极射线（即光电效应）、电离现象等实验事实。1905年，他在“关于光的产生和转化的一个试探性观点”一文（图21-1）中提出了这一理论，认为光辐射的能量是一束一束地集中在光子（或光量子）上，光子的能量是E=hv，式中v是光的频率，h是普朗克常数。爱因斯坦根据能量守恒原理，得：eV=hv-W其中e为电子电荷，V为遏止电压，eV等于电子逸出金属表面的最大动能，W为电子逸出金属表面需作的功。这个方程就叫爱因斯坦光电方程。在这个方程中不出现光的强度，可见电子的最大速度与光强无关。这个方程不但解释了遏止电压，而且还预言遏止电压与频率的线性关系。然而这个线性关系在1905年爱因斯坦发表论文时，还没有人从实验中得到过，因为要测量不同频率下纯粹由光辐射引起的微弱电流并不是一件容易的事。一方面是由于理论没有得到实验的验证；另一方面，勒纳德（P.Lenard）的触发假说占了上风，更重要的是，经典理论的传统观念束缚了人们的思想，因此，爱因斯坦的光量子理论和光电方程长期没有得到普遍承认。甚至相信量子概念的一些著名物理学家都反对他，就连能量子假说的提出者普朗克自己也持否定态度，认为爱因斯坦走得太远了。<血m

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