采用暗物质正反粒子偶极子能够更好地解释光电效应现象

暗物质与宇宙模型系列作品43。

光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。在高于某特定频率的电磁波照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流，即光生电。科学家在研究光电效应的过程中，物理学者对光子的量子性质有了更加深入的了解。

赫兹于1887年发现光电效应，光波长小于某一临界值时方能发射电子，即极限波长，对应的光的频率叫做极限频率。临界值取决于金属材料，而发射电子的能量取决于光的波长而与光强度无关，这一点无法用光的波动性解释。

1888至1891年间，史托勒托夫完成了很多关于光电效应的实验与分析。他设计出一套实验装置，特别适合于定量分析光电效应。借助此实验装置，他发现了辐照度与感应光电流的直接比例。

1897年，约瑟夫·汤姆孙通过观察在克鲁克斯管里的阴极射线所造成的萤光辐照度，他发现阴极射线在空气中透射的能力远超一般原子尺寸的粒子。因此，他主张阴极射线是由带负电荷的粒子组成，后来称为电子。

1900年，菲利普·莱纳德发现紫外线会促使气体发生电离作用。由于这效应广泛发生于好几厘米宽区域的空气，并且制造出很多大颗的正离子与小颗的负离子，这现象很自然地被诠释为光电效应发生于在气体中的固体粒子或液体粒子，汤姆孙就是如此诠释这现象。

1902年，莱纳德又发布了几个关于光电效应的重要实验结果。第一，借着变化紫外光源与阴极之间的距离，从阴极发射的光电子数量每单位时间与入射的辐照度成正比。第二，使用不同的物质为阴极材料，每一种物质所发射出的光电子都有其特定的最大动能，光电子的最大动能于光波的光谱组成有关。第三，借着调整阴极与阳极之间的电压差，他观察到，光电子的最大动能与截止电压成正比，与辐照度无关。

1905年，爱因斯坦对于光电效应给出另外一种解释。他将光束描述为一群离散的量子，现称为光子，而不是连续性波动。组成光束的每一个量子所拥有的能量等于频率乘以普朗克常数。假若光子的频率大于某极限频率，则这光子拥有足够能量来使得一个电子逃逸，造成光电效应。

根据暗物质正反粒子偶极子理论，光的传播是通过正反粒子偶极子震荡传播的。传播的是能量，不是正反粒子偶极子本身。

首先，暗物质正反粒子偶极子本身是粒子，因此具有粒子性。

其次，光是暗物质正反粒子偶极子传递的电磁波，因此具有波动性。

最后，正反粒子偶极子时时刻刻吸收并释放电磁波，能量无法积攒。

因此，采用暗物质正反粒子偶极子能够更好地解释光电效应现象。

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