量子理论的势头越来越猛

1900年，马克斯·普朗克发现他只能在假定辐射以独立小块（或量子）的形式存在的情况下才能解释电磁辐射的表现。当时几乎没有人（包括普朗克自己在内）意识到这个发现有多么重要，直到阿尔伯特·爱因斯坦提出了一个解释。

在光对某些金属通电表现的影响能力这个课题上，海因里希·赫兹已经在1887年进行了一些试验。他曾经在尝试在两个金属电极（即可以引起小型电流流动的物体）之间制造一个微弱电火花时发现，如果将金属放在紫外光的照射之下，更有可能产生电流流动。这样的结果令他大惑不解。

赫兹没能解开这个谜题，但在接下来的15年间，其他许多科学家都投入了对这一“光电效应”的探索之中。很快，真相大白了：赫兹试验中电极之间产生的电火花实际上是一群被称为“电子”的微小亚原子粒子。（参考阅读：梅子布丁模型，第148页）。

菲利普·莱纳德在世纪之交宣布了一个重大发现。至此，一切已经相当明了：试验中的光一定在不断给金属中的电子增加能量，使得电子活跃起来，从金属表面跳跃起来形成了电火花。然而，他还发现，这些电子所携带的能量只与光的颜色有关，而和光的亮度无关——这似乎并不是光波应该有的表现。

1905年，爱因斯坦给出了一个解释。他认为，光一定是以离散微粒或小包的形式存在的（这一点与普朗克的量子理论相一致），且每一个独立体都携带有一定量的能量，它们携带的能量多少取决于光的颜色而非光的强度。然而，爱因斯坦的说法并没有流行起来。罗伯特·密立根花了数年时间尝试通过试验来证伪爱因斯坦的上述观点，然而并没有成功。于是，量子理论越来越被人们所接受了。

彩虹的每一种颜色对某些金属中的电子产生不同的影响。(www.daowen.com)

20世纪之交的物理学家们认为，光像波那样运动。如果光波所携带的能量使得电子跳出金属表面，就可以顺理成章地推测出更强的光波将会造成更大的影响。然而，光波变强（光的亮度增大）之后，并没有产生更多的电火花。反而是缩短光波的长度（将红色光换为紫色光）后产生了更多的电火花。爱因斯坦认为，实际上光的存在形式就是离散微粒，其中“红色”微粒携带的能量要少于“紫色”微粒。因为“红色”微粒力量弱，所以即使用数百万个的“红色”微粒来对金属进行轰炸，产生的效果也很有限，但如果用力量非常强的“紫色”微粒来轰炸金属表面，即使只是很少的量，都会产生相当可观的效果。

参考阅读//

No. 73 普朗克定律，第150页

光电效应是19世纪晚期最令人困惑不解的发现之一。爱因斯坦对此现象的解释对后世产生了两个方面的影响：

一方面是令光的微粒说得以重新流行，另一方面是为亚原子物理学的量子理论提供了支持。