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厚的四十二本,看得孙元起直发虚:这是字典么?确信它不是百科全书?

    大致翻了一下《康熙字典》,是先按部首检字,每个部首中又按笔画数检字,使用起来也颇为方便。但对于只知道读音、不知道字形的字,就几乎无能为力了。

    孙元起给他们定下体例:先编写《汉语拼音方案》,毕竟现在人还不知道什么是汉语拼音;紧接着排好音序;再把《康熙字典》中比较常用的字标好拼音,再把该字的常见意思抄到一张裁好的纸条上,然后按照音序放好;全部抄好之后,誊录到一本上,最后编写拼音检字和部首检字。

    说起来简单,做起来工作量还真不小。尤其是这四个学生,白天要听课、上课、整理教材,晚上还要回家抄字典,忙得是昏天暗地。幸好清末的学生很懂事,不敢整出什么幺蛾子。否则,他们真得吐血了。

    孙元起也在忙,除了备课、上课、指导学生、回答海外学者来信之外,他还要写一篇论文,和卢瑟福说好的那一篇论文。

    这篇论文孙元起筹划许久了,因为这篇论文要综合法国物理学家林纳(lenaral)、德国物理学家勒纳德(lenard)、爱因斯坦(einstein)、美国物理学家密立根(millikan)、康普顿pton)、英国物理学家威尔逊(wilson)等人的结论,其中勒纳德、爱因斯坦、康普顿、威尔逊都是诺贝尔物理学奖的得主。由此可见这篇论文的分量。想了很久,给论文定名为《光电效应:从现象到本质》。虽然很想起个“光是一种粒子”之类吸引眼球的名字,想想还是算了。

    早在1887年,德国物理学家赫兹第一个观察到用紫光照射的尖端放电特别容易发生,这实际上是光电效应导致的。由于当时还没有电子的概念,所以对其机制不是很清楚。直到1897年,汤姆逊发现了电子,人们才注意到一定频率的光照射在金属表面上时,有大量电子从表面逸出,人们称之为光电效应。1902年,法国物理学家林纳发现了光电效应的四个主要特征:(1)当光照到金属表面时,电子几乎同时发射出来;(2)单位时间逸出的电子数目正比于光的强度;(3)光电子的最大能量和光强无关;(4)对特定金属表面,都分别有非常确定的截止频率(也称为阈频率),入射光的频率必须超过这个截止频率,才能产生电子,否则,不论光强多大,都无电子逸出。

    孙元起的论文就从剽窃林纳的发现开始,首先用实验表明光电效应的四个主要特征,并测出几种金属的截止频率。然后说明光电效应的实验规律不能用已有的波动说理论加以解释。经典物理认为,电磁波是一种横波,其能量连续分布在波上。当它照在金属上时,横向电场作用到金属表面的电子上,电子就得到能量。当电子集聚的能量达到一定程度时,电子就能脱离原子的束缚而逸出。电磁波的强度和电场强度的平方成正比,因此,给予电子的能量肯定应当取决于电场强度,所以我们应当期望出射电子的最大能量取决于光强(每秒入射到单位面积的能量),而和频率无关。但从实验观察中可知,绝非如此。这是论文的第一部分。

    论文第二部分起,开始发展在之前《辐射强度与光波长之间的函数关系》中提及的量子学说,提出了光的粒子说“光量子假说”,用来解决光电效应问题。认为应当把光当成是由一个个的能量包所组成的,每一个能量包的能量是e,且每一个包都以某种方式保持其本体,以致使其全部能量可以集中在一个单一电子上。光在空间的传播像粒子那样运动,当光射到金属表面时,能量为e的光子被电子吸收,电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的束缚,另外一部分就是电子离开金属表面后的动能。并得出著名的光电方程。即光子能量小于金属表面对电子的束缚时,电子不能脱出金属
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