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勒纳德(勒纳德光电效应)

1. 勒纳德

1. 勒纳德

(1)温度的微小变化引起的误差;

(2)读数时的视觉误差;

(3)仪器自身的误差。开始阶段电流变化不明显,误差可能较大。 弗兰克-赫兹实验在本实验中可观测到电子与汞蒸汽原子碰撞时的能量转移的量子化现象,测量汞原子的第一激发电位,从而加深对原子能级概念的理解。

弗兰克-赫兹实验为能级的存在提供了直接的证据,对玻尔的原子理论是一个有力支持。弗兰克擅长低压气体放电的实验研究。 1913 年他和G.赫兹在柏林大学合作,研究电离电势和量子理论的关系,用的方法是勒纳德(P.Lenard )创造的反向电压法,由此他们得到了一系列气体,例如氦、氖、氢和氧的电离电势。

后来他们又特地研究了电子和惰性气体的碰撞特性。

2. 勒纳德光电效应

2. 勒纳德光电效应

先验就是先于经验,后验就是后于经验. 举例: 重的物体是不是比轻的物体下落快?你可以到比萨斜塔上做个实验来看看呀——先有经验事实,然后从中提取出一个落体理论。这就是后于经验。科学理论都是后验的。 那么泰坦尼克号下沉的时候,应该让谁优先登上救生艇?——这玩艺没办法根据实验来提取理论。哪怕再有一千次一万次灾难,你也实验不出来。 那么依据是什么呢?就是与生俱来的,先验地存在于你内心的道德律。这玩艺孟子早就讲过:“恻隐之心,人皆有之;羞恶之心,人皆有之;恭敬之心,人皆有之;是非之心,人皆有之。恻隐之心,仁也;羞恶之心,义也;恭敬之心,礼也;是非之心,智也。仁义礼智非由外铄我也,我固有之也。” 康德最为人们熟知的一段名言:“有两种东西,我对它们的思考越是深沉和持久,它们在我心灵中唤起的惊奇和敬畏就会越历久弥新,一个是我们头上浩瀚的星空,另一个就是我们心中的道德律。“下面其实还有两句:”它们向我印证,上帝在我头顶,亦在我心中。“他的意思是,道德律是上帝创造出来并赋予人类的。 但是我们都知道,除了上帝创造说,还可以有一个替代解决方案——那就是进化论。凡是先验的东西,都可以从进化论上寻找线索。达尔文比康德生得晚,康德不知道进化论是正常的。 进化论有一个神逻辑:凡是不这样的都绝种了,只有这样的才能繁衍下来,所以就是这样了。 经济学家哈耶克举过一个例子:妈妈爱孩子这件事情,从个人理性的成本效益角度分析,是不划算的。但是,不爱孩子的妈妈就会绝后,我们都是爱孩子的那种妈妈的后代,所以天生具备了这种爱小孩的本能。 不妨设想当原始人遇到灾难时,某个部落的决定是让酋长先走,另一个部落是让妇孺先走。前者都绝后了,我们都是后一个部落的后代,所以,我们本能地感到,让妇孺先走是符合道德的,让领导先走是不道德的。 在夏威夷,过去那里常年爆发战争,瘦子一枪就被扎死了(反正当地导游是这么给我们解释的),胖子比较耐扎,存活率就高。爱上胖子嫁给胖子的妇女有更多的几率留下后代,后代自然就以胖为美,容易爱上胖子。可见,美也是先验的,是一种有利于繁衍后代的特征。 比方一条狗,也得掌握排中律,把环境划分为骨头与非骨头,它要是学了辩证法,极有可能会啃到砖头。所以逻辑也是先验的。 曾经,人们以为人类的伦理道德领域是不适用进化论的——那将意味着丛林法则,社会达尔文主义。但是后来有一个模型叫“囚徒困境”,有一种均衡叫“纳什均衡”,有一本专著叫《合作的进化》,发现人类的伦理道德准则完全可以通过非零和博弈的进化过程模拟出来。著名的无神论者理查德.道金斯高度评价《合作的进化》“值得取代《圣经》”(圣经其实是一部鸡汤文合集,教人们怎样过一种有道德的生活) ...... 下面说说分析命题与综合命题。 简单说,结论蕴含在前提当中的就是分析命题,没有蕴含在前提中的就是综合命题。 举例: 单身汉都未婚。这个就是分析命题,因为前提——单身汉的定义就是未婚的男子,不可能有一个结了婚的单身汉。我们无需用经验事实去检验,仅仅通过分析就可以得知这个命题一定是正确的。 自由落体重的比轻的下落快。这个就是综合命题,到底哪个下落快并不包含在”自由落体“的定义当中,我们不能通过逻辑分析知道这个命题的对错,要结合经验事实去检验,所以这是个综合命题。 这么一划分应该就清楚了,科学是后验综合命题,道德是先验综合命题。 那么数学呢? 比方说平面三角形内角和是180度,我们无需用事实检验就可以从逻辑推理出它是正确的,如果你找到一个平面三角形用量角器量下来内角和不是180度,那么肯定是你量错了。这么看它好像是一个先验分析命题。 但是,它所依据的欧氏公理是从经验总结出来的,还是先验正确的?这个问题在19世纪争论了很久,后来发现欧氏公理其实是关于平面的定义(你不妨想想看怎么定义平面),我们完全可以用另一套定义发展出非欧几何来——如黎曼空间,闵氏空间。 还有一种经验的方法确定平直——就是利用光线,我们总是假定光走直线。可是光可以不走直线的话呢?这个和爱因斯坦的广义相对论有很大关系,康德不知道这个,他把数学归为先验综合命题是错的。 所以,数学和”所有的单身汉都未婚“这类命题一样,是结论必然蕴含于前提当中的分析命题。当然,数学提醒我们,必然蕴含于前提当中的结论,不见得是显而易见的结论。有时候,我们需要通过很复杂的逻辑分析手段,把它给分析出来。 因为数学是先验分析命题,而科学是后验综合命题。所以,炸药奖是不设数学奖的。但是可以设和平奖——先验综合命题。可见,炸药奖是一个综合命题奖。 爱因斯坦的相对论是从伽利略相对论性原理当中分析出来的,伽利略相对性原理是从经验中总结出来的,所以炸药奖到底该不该颁给相对论很有争议,倒是验证光速不变原理的迈克耳逊先拿到奖。因为相对论实在是太牛叉,最后采取了个折中的方案,把炸药奖给了爱因斯坦在光电效应上做出的贡献,其实这里面有相当一部分应当归功于勒纳德,并且勒纳德反犹,反对爱因斯坦得奖......

3. 勒纳德效应

光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化,也就是光能量转换成电能。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应(Photoelectric effect)。

这一现象是1887年赫兹在实验研究麦克斯韦电磁理论时偶然发现的。1888年,德国物理学家霍尔瓦克斯(Wilhelm Hallwachs)证实是由于在放电间隙内出现荷电体的缘故。1899年,J·J·汤姆孙通过实验证实该荷电体与阴极射线一样是电子流。1899—1902年间,勒纳德(P·Lenard)对光电效应进行了系统研究,并命名为光电效应。

1905年,爱因斯坦在《关于光的产生和转化的一个启发性观点》一文中,用光量子理论对光电效应进行了全面的解释。1916年,美国科学家密立根通过精密的定量实验证明了爱因斯坦的理论解释,从而也证明了光量子理论。

特征辐射全称是特征(标识)辐射(characteristic radiation),电子打靶核时打出x射线,可分为两部分,一部分呈现山丘模型这是轫致辐射产生的x射线;一是叠在连续谱上的尖峰,这就是特征(标识)辐射。

中文名

特征辐射

外文名

characteristic radiation

特征辐射原子内部,电子从一个轨道跃迁到另一个轨道上产生的。可作为元素的标识

4. 勒纳德实验

弗兰克-赫兹实验为能级的存在提供了直接的证据,对玻尔的原子理论是一个有力支持。弗兰克擅长低压气体放电的实验研究。1913 年他和G.赫兹在柏林大学合作,研究电离电势和量子理论的关系,用的方法是勒纳德(P.Lenard )创造的反向电压法,由此他们得到了一系列气体,例如氦、氖、氢和氧的电离电势。

后来他们又特地研究了电子和惰性气体的碰撞特性。

5. 勒纳德光

1799年,意大利科学家伏打发明伏打电堆,为获得持续的恒定电流提供了可能性。而稳恒电流的获得,使那个时代的科学家充分研究了电流的各种效应及其规律,同时也给电越学的发展开辟了新的研究领域。在这方面,以奥斯特为开端。终于使电的研究从神秘王国进入了实用的阶段。1858年德国物理学家普吕克 利用盖斯勒管"研究气体放电时发现,阴极的辉光会随着磁场的变化改变其形状。189年,他又在对着明极的管壁上看到了绿色焚光。1869 年普吕克的学生希托夫发现,如果把物体放在点状的阴极和产生费光的管壁之间,物体就会产生清晰的影子,这表明射线起源于明极。他断言,从阴极发出了一种直线传 播的射线,撞击在玻璃壁上发出了荧光。1876年,德国物理学家哥尔德斯坦(E. Gldstin)把普吕克发现的这种射线称为“阴极射线”。

从1883年起赫兹(H. Hertz)对阴极射线进行了一系列实验,发现阴极射线是连续射出的,不是像一些人所观察到的阴极射线具有脉冲的性质;阴极射线的径迹也不一定与真空管中电流的走向一致;阴极射线在电场作用并不偏转,其静电性质和电磁性质也非常微弱。1891年,他更进一步发现,阴极射线能够穿透金属薄片(金箔、银箔、铝箔),这似乎证明阴极射线不是粒子流( 因为当时人们已知的任何物质粒子都不可能穿过金属薄片)。从1892年起,赫兹的学生勒纳德(P. Lenard)也从事阴极射线的实验研究。他试图使阴极射线越出真空管外,以便在管外方便地研究它的性质。他想到石英板对紫外光一类射线是透明的,阴极射线很可能也会透射过去。但实验失败了。他接受赫兹的建议,用厚为0.000265厘米的铝箔代替石英板,阴极射线立即穿透了这些铝箔,使管外几厘米远处的荧光屏发出荧光。他断言,阴极射线并不是飞行的粒子,而是“以太中的现象”。

6. 勒纳德效应 应用

发生光电效应时,在入射光频率一定的条件下,饱和光电流与入射光强成正比, 这是勒纳德总结出来的光电效应四点实验规律...

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