我轉過頭趕緊抹掉嘴邊的餅渣,輕咳了一聲正色道:“大家進了實驗室不要亂動裏麵的儀器,聽從指揮,服從安排,保持安靜,不要大聲喧嘩。”
說完,我看向孔軒,意思是“怎麽樣,還行吧!”
孔軒白了我一眼,點了點人,隨即一揮手,我們排好隊進入了實驗樓。
首先我們都要換衣服,每人一身白大褂,別說,換上以後還真有點科學研究工作者的樣子,這可比初中做化學實驗正規多了。
我記得第一次親手做實驗是碘和澱粉變色的實驗,那時候的化學老師操著一口方言對我們說:“同學萌,拿出你們乃嚼~頭~爹管!”(拿出你們那膠頭滴管)著實讓我笑了好些日子。
孔軒跟人打了聲招呼,帶我們來到了一間實驗室,實驗儀器基本都準備好了。
其實我們這個實驗並不需要太複雜的儀器,結果聽起來很深奧,但是實驗的過程都已經被最優化了。
孔軒繼續給大家介紹著實驗過程以及要證明的結論,一些學弟學妹在筆記本上刷刷的記錄著。
“……”
“今天我們的實驗設備——”
“白光光源。”
“單縫板。”
“雙縫板。”
“背景板。”
孔軒打開了光源,同學們都聚在儀器旁,他對我點了點頭示意我把燈關掉。
我急匆匆的跑到門口關掉了燈,然後也匆匆湊了過去。
我是唯一一個沒帶筆記本來的,對我來說,與其把一堆公式和現象記在本上,不如從實驗基礎中去了解和理解實驗的原理。
背景板上赫然出現了斑馬線般的條紋,中間的條紋最明亮最長,兩邊的條紋越來越黯淡。
“想象一下一條水波,在通過了兩個縫隙之後就變成了兩條水波。”
“兩條水波波峰與波穀相互交疊幹涉,因為幹涉之後強度不同,所以到達背景牆的時候會形成我們現在所看到的條紋狀。”
透過雙縫板看向光源,中央是最明亮的光點,兩邊的光像是波浪一樣,散發著七彩的光。
等到每個人都近距離直觀的看到了實驗的結果,記錄好實驗的過程,孔軒這才拍了拍手。
“好了,現在我們證明了光其實是一種波,那麽接下來,我們要做另一個實驗來證明光是粒子,也就是光電效應實驗。”
他走到教室的另一端。
那裏擺放著一台光電效應演示器,儀器中間有兩塊金屬板,上麵的金屬板是網格狀的,是為了確保光能夠通過它照射在下麵的金屬板上。
下麵的金屬板是一塊鋅板,這種活動性較強的金屬方便更好的觀察實驗結果。
孔軒打開了儀器電源,將旁邊的靈敏電流計的指針調零。
一群人目視指針歸零,實驗開始。
首先,孔軒打開了儀器上的日光燈,燈光照在兩塊金屬板上,而電流計的指針卻絲毫未動。
孔軒加大了日光燈的亮度,可電流計依舊沒有任何反應。
見所有人都看清楚了,孔軒才關掉了日光燈,反手打開了儀器上的紫外線燈。
紫外線燈亮起,幾乎是同時,電流計的指針也動了!
大家不約而同的驚歎著。
“有電流了!”
孔軒關掉紫外線燈,隨著電流計的重新歸零,實驗結束。
“秦墨,你能解釋一下剛才的實驗麽?”
我沒想到孔軒會提問我,但也沒有愣太久,點了點頭道。
“首先可以知道的是,在光電效應的實驗中,光呈粒子性,紫外燈中光子擊打在鋅板上,其中電子吸收了足夠能動量,然後從鋅板上逃逸出來,被上麵的網狀金屬板吸收,從而兩塊金屬板有了電壓差,形成電流。”
“實驗中證明了擊打電子與光的強度無關,而是與頻率有關,剛開始的日光燈即使加強亮度也並不足以使電子擁有逃逸的能量,如果光是波,那麽理論上隻要加強亮度,就可以使電子獲得更大能量產生逃逸行為,但事實並非如此,所以本實驗證明了光的粒子性。”
我又撓了撓頭。
“這不是我的專業,不知道解釋的對不對……”
孔軒滿意的點了點頭。
“完全正確。”
學弟學妹們紛紛向我投來了崇拜的目光,我更不好意思了,因為對於物理學我完全是個門外漢,也許就比一般人稍微多了解一點點,今天也的確是班門弄斧了。
孔軒站在實驗室的講台上,開始給新生們,包括我普及起來。
“遠古神話中說,混沌中,一道光劃破了黑暗,整個世界開始運轉起來;《聖經》開篇第一句話就是:起初,神創造了天地,神說要有光,於是便有了光。”
“由此可以看出,光在人們心中獨一無二的地位。”
“我們都知道,眼睛之所以能夠看到東西,並不是眼睛會發光,而是物體反射的光線進入了眼睛。”
“那麽光到底是什麽?”
“對於光,最癡迷的還要屬牛頓。”
“1665年,22歲的牛頓已經獲得了劍橋大學的學位,由於當時英國正在爆發大規模瘟疫,牛頓不得不從學校回到家鄉進行隔離,就在隔離期間,牛頓的靈感與智慧大爆發。”
“1666年,牛頓一手創立了微積分,完成了光的色散實驗,並寫下萬有引力定律。”
孔軒在黑板上寫下:f=gm1m2\/r2
“年僅23歲的牛頓在一年內就完成了這三個領域史詩級的開創。”
“因此,後人們將這一年稱為牛頓奇跡年。”
“牛頓通過一係列的觀察實驗——比如日全食,影子。”
“所以他得出了一個結論:光必然沿直線傳播,所以他認為光是一顆顆極其小的粒子,我們看光的時候,這些粒子就像是一顆顆子彈打在了我們的視網膜上。”
“光的微粒說很好的解釋了光的直射性以及光的反射現象。”
“但當時有一個人卻極力反對微粒說,他就是克裏斯蒂安·惠更斯——荷蘭的天才物理學家,數學家以及天文學家。”
“在天文學方麵,惠更斯用自製的望遠鏡發現了土星的衛星泰坦星,在數學方麵,他跟牛頓一樣開創了一個新的科學分支——概率論。”
“在光學方麵,惠更斯不認同牛頓提出的光是由微粒組成,而是認為光像聲波一樣,向四麵八方擴散。”
“他表示,如果光是微粒子組成的,那麽用兩個手電筒交叉照射,必然會有部分光因為發生碰撞而改變方向,可當時人們並沒有發現這個現象。”
“而且,光的波動說能完美的解釋光的折射現象,而這是微粒說無法解釋的。”
“所以當時對於光,人們分為了兩個派,一個是牛頓領銜的微粒派,一個是群龍無首的波動派。”
孔軒笑了笑。
“由於當時牛頓是物理學界神一樣的人物,所以兩派的第一次交鋒以微粒派獲勝告終。”
“直到大約一百年後,一位神童在英國的一個富裕的貴格會教徒家庭出生,並且憑一己之力將局勢扭轉,知道這個人是誰麽?”
孔軒問道。
大部分人都在搖頭,有位學弟小聲的答道:“薛定諤?”
隨即立馬有人反駁道:“薛定諤是奧地利的,而且距那個時代有差不多兩百年了,不是他!”
“英國的……”
“普朗克?出生年代差不多,而且提出了普朗克常數,是量子物理的奠基人……”
孔軒搖了搖頭。
“你們能知道普朗克著實讓我意外,但那個力挽狂瀾的人並不是普朗克。”
隨後,孔軒看向了我,嘴角帶著一絲笑意,似乎是打算難倒我。
我對他翻了個白眼,今天的實驗是什麽?楊氏雙縫幹涉實驗呀!
“托馬斯·楊。”
我脫口而出。
說完,我看向孔軒,意思是“怎麽樣,還行吧!”
孔軒白了我一眼,點了點人,隨即一揮手,我們排好隊進入了實驗樓。
首先我們都要換衣服,每人一身白大褂,別說,換上以後還真有點科學研究工作者的樣子,這可比初中做化學實驗正規多了。
我記得第一次親手做實驗是碘和澱粉變色的實驗,那時候的化學老師操著一口方言對我們說:“同學萌,拿出你們乃嚼~頭~爹管!”(拿出你們那膠頭滴管)著實讓我笑了好些日子。
孔軒跟人打了聲招呼,帶我們來到了一間實驗室,實驗儀器基本都準備好了。
其實我們這個實驗並不需要太複雜的儀器,結果聽起來很深奧,但是實驗的過程都已經被最優化了。
孔軒繼續給大家介紹著實驗過程以及要證明的結論,一些學弟學妹在筆記本上刷刷的記錄著。
“……”
“今天我們的實驗設備——”
“白光光源。”
“單縫板。”
“雙縫板。”
“背景板。”
孔軒打開了光源,同學們都聚在儀器旁,他對我點了點頭示意我把燈關掉。
我急匆匆的跑到門口關掉了燈,然後也匆匆湊了過去。
我是唯一一個沒帶筆記本來的,對我來說,與其把一堆公式和現象記在本上,不如從實驗基礎中去了解和理解實驗的原理。
背景板上赫然出現了斑馬線般的條紋,中間的條紋最明亮最長,兩邊的條紋越來越黯淡。
“想象一下一條水波,在通過了兩個縫隙之後就變成了兩條水波。”
“兩條水波波峰與波穀相互交疊幹涉,因為幹涉之後強度不同,所以到達背景牆的時候會形成我們現在所看到的條紋狀。”
透過雙縫板看向光源,中央是最明亮的光點,兩邊的光像是波浪一樣,散發著七彩的光。
等到每個人都近距離直觀的看到了實驗的結果,記錄好實驗的過程,孔軒這才拍了拍手。
“好了,現在我們證明了光其實是一種波,那麽接下來,我們要做另一個實驗來證明光是粒子,也就是光電效應實驗。”
他走到教室的另一端。
那裏擺放著一台光電效應演示器,儀器中間有兩塊金屬板,上麵的金屬板是網格狀的,是為了確保光能夠通過它照射在下麵的金屬板上。
下麵的金屬板是一塊鋅板,這種活動性較強的金屬方便更好的觀察實驗結果。
孔軒打開了儀器電源,將旁邊的靈敏電流計的指針調零。
一群人目視指針歸零,實驗開始。
首先,孔軒打開了儀器上的日光燈,燈光照在兩塊金屬板上,而電流計的指針卻絲毫未動。
孔軒加大了日光燈的亮度,可電流計依舊沒有任何反應。
見所有人都看清楚了,孔軒才關掉了日光燈,反手打開了儀器上的紫外線燈。
紫外線燈亮起,幾乎是同時,電流計的指針也動了!
大家不約而同的驚歎著。
“有電流了!”
孔軒關掉紫外線燈,隨著電流計的重新歸零,實驗結束。
“秦墨,你能解釋一下剛才的實驗麽?”
我沒想到孔軒會提問我,但也沒有愣太久,點了點頭道。
“首先可以知道的是,在光電效應的實驗中,光呈粒子性,紫外燈中光子擊打在鋅板上,其中電子吸收了足夠能動量,然後從鋅板上逃逸出來,被上麵的網狀金屬板吸收,從而兩塊金屬板有了電壓差,形成電流。”
“實驗中證明了擊打電子與光的強度無關,而是與頻率有關,剛開始的日光燈即使加強亮度也並不足以使電子擁有逃逸的能量,如果光是波,那麽理論上隻要加強亮度,就可以使電子獲得更大能量產生逃逸行為,但事實並非如此,所以本實驗證明了光的粒子性。”
我又撓了撓頭。
“這不是我的專業,不知道解釋的對不對……”
孔軒滿意的點了點頭。
“完全正確。”
學弟學妹們紛紛向我投來了崇拜的目光,我更不好意思了,因為對於物理學我完全是個門外漢,也許就比一般人稍微多了解一點點,今天也的確是班門弄斧了。
孔軒站在實驗室的講台上,開始給新生們,包括我普及起來。
“遠古神話中說,混沌中,一道光劃破了黑暗,整個世界開始運轉起來;《聖經》開篇第一句話就是:起初,神創造了天地,神說要有光,於是便有了光。”
“由此可以看出,光在人們心中獨一無二的地位。”
“我們都知道,眼睛之所以能夠看到東西,並不是眼睛會發光,而是物體反射的光線進入了眼睛。”
“那麽光到底是什麽?”
“對於光,最癡迷的還要屬牛頓。”
“1665年,22歲的牛頓已經獲得了劍橋大學的學位,由於當時英國正在爆發大規模瘟疫,牛頓不得不從學校回到家鄉進行隔離,就在隔離期間,牛頓的靈感與智慧大爆發。”
“1666年,牛頓一手創立了微積分,完成了光的色散實驗,並寫下萬有引力定律。”
孔軒在黑板上寫下:f=gm1m2\/r2
“年僅23歲的牛頓在一年內就完成了這三個領域史詩級的開創。”
“因此,後人們將這一年稱為牛頓奇跡年。”
“牛頓通過一係列的觀察實驗——比如日全食,影子。”
“所以他得出了一個結論:光必然沿直線傳播,所以他認為光是一顆顆極其小的粒子,我們看光的時候,這些粒子就像是一顆顆子彈打在了我們的視網膜上。”
“光的微粒說很好的解釋了光的直射性以及光的反射現象。”
“但當時有一個人卻極力反對微粒說,他就是克裏斯蒂安·惠更斯——荷蘭的天才物理學家,數學家以及天文學家。”
“在天文學方麵,惠更斯用自製的望遠鏡發現了土星的衛星泰坦星,在數學方麵,他跟牛頓一樣開創了一個新的科學分支——概率論。”
“在光學方麵,惠更斯不認同牛頓提出的光是由微粒組成,而是認為光像聲波一樣,向四麵八方擴散。”
“他表示,如果光是微粒子組成的,那麽用兩個手電筒交叉照射,必然會有部分光因為發生碰撞而改變方向,可當時人們並沒有發現這個現象。”
“而且,光的波動說能完美的解釋光的折射現象,而這是微粒說無法解釋的。”
“所以當時對於光,人們分為了兩個派,一個是牛頓領銜的微粒派,一個是群龍無首的波動派。”
孔軒笑了笑。
“由於當時牛頓是物理學界神一樣的人物,所以兩派的第一次交鋒以微粒派獲勝告終。”
“直到大約一百年後,一位神童在英國的一個富裕的貴格會教徒家庭出生,並且憑一己之力將局勢扭轉,知道這個人是誰麽?”
孔軒問道。
大部分人都在搖頭,有位學弟小聲的答道:“薛定諤?”
隨即立馬有人反駁道:“薛定諤是奧地利的,而且距那個時代有差不多兩百年了,不是他!”
“英國的……”
“普朗克?出生年代差不多,而且提出了普朗克常數,是量子物理的奠基人……”
孔軒搖了搖頭。
“你們能知道普朗克著實讓我意外,但那個力挽狂瀾的人並不是普朗克。”
隨後,孔軒看向了我,嘴角帶著一絲笑意,似乎是打算難倒我。
我對他翻了個白眼,今天的實驗是什麽?楊氏雙縫幹涉實驗呀!
“托馬斯·楊。”
我脫口而出。