上帝说要有“光”
人们却背地里玩起了“电”
“光”和“电”是现代科学的两大主角
现代科学很重要的一个课题就是
“光”和“电”的爱情故事
并且吃瓜群众可能会认为
光是一种波
电子则是粒子
当一束太阳光透过三棱镜的时候
形成不同的颜色
就好像宋仲基欧巴的颜值一样色彩斑斓
而这个过程实际上是“复色光光波”
形成各种“单色光光波”的过程
颜色与不同的波对应
波又和不同的能量对应
这种对应关系如下：
波越长——频率越低——能量越小
波越短——频率越高——能量越大
听不懂别怕
来张“秒懂图”治愈一下吧
“光波”只是其中一个主角
“电子”才是本文的老戏骨
我们知道
“电”可以转变成“光”
“光”也可以转变成“电”
比如太阳能发电
而“光伏发电”的本质就是“光电效应”
当然也不是什么波都能激发电子的
那好吧！
我们就把各种波都拿出来试一试呗
首先，“红色长波”很弱鸡的，能量不够高
激发不出电子
哪怕是把“红色长波”的强度增加到天上去
也激发不了半个电子
而“紫色短波”的能量则肥肠腻害
可以轻松激发电子出来
如果增强“紫色短波”的强度
会不会把更强的电子打飞呢
不会打飞更强的电子
而是把更多的电子打飞
这个过程就好像一列火车向你驶来
而在撞到你的瞬间
却把你的三姑大姨二舅四叔···也一起撞飞了
这不合逻辑啊
我七大姑八大姨在家躺着好好地
怎么就给团灭了
一脸滑稽
嗯嗯，解释只有一个
这列火车其实已经分成了n个车厢
分别撞飞n个电子
同样的
而是分成“一份一份”的光波
每一份撞飞一个电子
但是如果我们说光波是“一份一份”的
会让人联想到“过桥米线”或“炸酱面”的
这一点都不科学，嗯
所以还是把“一份一份”描述成“一个一个量子”会更靠谱一些
“量子”一词你可以理解为“等量的一份子”
而光形成的量子就叫“光量子”
《孤单光量子》张本煜
来自秒懂软知识
00:00 04:22
“量子”是一份一份的，所以它“不连续”
“不连续”是个妖孽一般的概念
我们来看一组图
你肯定以为自己的运动应该属于第一种方式吧
只有外星人或幽灵才是第二种“神走位”
厚~~你错大了
按照量子物理的解释
你的每一个动作都是“从一处消失，在另一处出现”
也就是说你每时每刻都在实现穿越、穿越、穿越
你察觉不到这种穿越
是因为这个穿越的距离太小太小太小太小太小
只有“量子尺度”
那么这种现象会导致什么呢？
导致整个世界都变成一部二次元动画片
看上去连续播放的动画
其实是由一张张不连续的画面组成的
一张底片消失，一张底片出现
多可怕啊
原来我生活在一个假的世界里
微观量子的不连续性
扩大到了宏观世界的不连续性
你就~~完蛋了
这就是“量子化世界”
光波是不连续地，一份一份的量子
那么也就可以理解为一种粒子
那么“光波”也就是“光子”
同样的
爱因斯坦就像一个媒婆
他把“波”和“粒子”撮合到了一起
他还撮合了另一对：
还有一对：
既然“质量”和“能量”可以转换
那么
那么
“电子跃迁”指的就是在一个原子里
电子吸收或释放能量时
会进入不同的“电子层”
秒总把“电子层”比喻成“楼层”
在没有能量变化的时候
电子并没有跳来跳去
它安安静静地宅在家里
这就是“基态”
吸收能量时
电子就会跳到较外层
因为此时电子被激发了，所以叫“激发态”
一直增加能量
电子就会继续往外跳
直到脱离了原子核的束缚
变成了一颗“自由电子”
此时电子被成功激发出去了
如果你没有忘记上文的描述
你就会发现
这其实就是“光电效应”的原理
好了问题来了
电子是怎么从一层跳到另一层的呢
它是爬着上去、滚着上去还是咋的？？
你可能不知道
“电子”和“光子”的运动速度一样
都是~~~
光速
而电子要以超快的速度——300000000米每秒
跨越超短的距离——1000000000000000000分之一米
那么它的运动方式一定很诡异
那是怎样的呢？
它是从一个电子层消失
在另一个电子层出现
中间没有过程
而是个不连续的“跃迁”过程
因为电子跃迁需要能量的参与
所以“电子的楼层”又叫“能层”
每一层又有楼梯，叫做“能级”
那么电子在同一“能层”或“能级”里又是怎么运行的呢
没错
运用的还是“不连续”的量子化鬼步
幽灵一般地从
从一处消失，在一处出现
如果给这个幽灵电子拍照的话
每一张照片也都是不连续的
注意看
叠加出来的运动范围并不是一条连续的线
而是一坨不连续的点集
但秉着科学的态度
我们不能把它叫做“一坨点集”
那样显得很滑稽
因为点集很像云团嘛
因而叫做“电子云”
因为电子云中的点是随机的
所以不能预测下一秒的电子会在哪里出现
这就像扔飞镖一样
三分天注定，七分靠打拼
剩下的90分就没办法了
整个电子云就像个“随机飞镖”
或者叫“随机概率”
因而也叫“概率云”
电子如果是“概率”
那么由它所组成的世间万物也都是一个“概率”
你无法预测一个电子的运动
也就无法预测任何事情
就连上帝也得玩骰子
他也无法预测骰子会哪个面朝上
所以
世界变得不可理解了
颤抖吧人类！！！
素素老师、邱少
