据称引力波再度现身,可我们能探测到它的波粒二象性吗?( 四 )

当光照射在特定的材料上时,有时候会“激发出”电子。如果我们用更频率更低(因而能量更低)的光来照射,那么无论光的强度有多大,都无法激发出任何电子。但是如果用频率更高(因而能量更高)的光照射,那么即便是将光的强度降到很低很低,仍然会激发出电子。不久之后,科学家发现,光是由量子化的一个个光子组成,单个的光子可以表现得像粒子一样,如果具有合适的能量,就能让电子电离出去。

据称引力波再度现身,可我们能探测到它的波粒二象性吗?

图3/8

这张图表示的是随着光子能量(频率)的变化,束缚在锌原子中的电子能量的变化。可以看到,当光子能量低于一个特定的数值时,就不会从锌原子中激发出任何电子,这与光的强度无关。然而,在一个特定的能量阈值以上(即足够短的波长),光子总会激发出电子。随着光子能量持续增加,发射出的电子的速度会越来越快。| 图片来源:WIKIMEDIA COMMONS USER KLAUS-DIETER KELLER, CREATED WITH INKSCAPE

在20世纪,科学家发现了更为奇特的现象:

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