Βρίσκεστε εδώ: Αρχική Σελίδα >> Ιστορία του Φωτός >> Κβαντομηχανική >> ...από τον A. Einstein
Ο Einstein συνέχισε ακόμα πιο εντυπωσιακά με το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Αυτό αφορούσε την πρόσπτωση μονοχρωματικής ακτινοβολίας (δηλαδή ακτινοβολίας σε μία συχνότητα ή αλλιώς όταν τα κύματα των ακτινών έχουν το ίδιο μήκος). Όταν λοιπόν έπεφτε ακτινοβολία σε μια μεταλλική πλάκα, μπορούσαν να δημιουργηθούν καθοδικές ακτίνες (ηλεκτρόνια). Με το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο πρωτοασχολήθηκαν ξεχωριστά, αλλά την ίδια χρονική περίοδο ο P. Lenard και ο J. J. Thomson. Ο Lenard παρατήρησε ότι χρησιμοποιώντας λαμπρότερο φως (στην πραγματικότητα πλησίασε την πηγή στην μεταλλική επιφάνεια, αλλά αυτό είναι το ίδιο πράγμα) περισσότερη ενέργεια προσπίπτει στο ίδιο τετραγωνικό εκατοστό μεταλλικής επιφάνειας. Αυτό σήμαινε ότι αφού το κάθε ηλεκτρόνιο δέχεται περισσότερη ενέργεια, θα έπρεπε να αποβάλλεται από το μέταλλο πιο γρήγορα και να έχει μεγαλύτερη ταχύτητα. Όμως αυτό δε συνέβαινε. Η ταχύτητα των ηλεκτρονίων αύξανε μόνο όταν η ακτινοβολία που έπεφτε ήταν υψηλότερης συχνότητας.
Αυτό που όλο κι όλο έκανε ο Einstein ήταν να εφαρμόσει τη σχέση E = h ν στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Είπε ότι το φως δεν ήταν ένα συνεχές κύμα, όπως όλοι θεωρούσαν για πάνω από εκατό χρόνια, αλλά ότι έρχεται σε συγκεκριμένες ποσότητες ή κβάντα φωτός. Όλο το φως μιας συχνότητας ν, δηλαδή ενός συγκεκριμένου χρώματος, έρχεται σε καθορισμένες ποσότητες ίδιας ενέργειας Ε. Κάθε φορά που ένα φωτόνιο προσπίπτει σε ένα ηλεκτρόνιο, του δίνει την ίδια ποσότητα ενέργειας, άρα και την ίδια ταχύτητα. Φως μεγαλύτερης έντασης σημαίνει απλώς ότι υπάρχουν περισσότερα κβάντα φωτός, που όλα έχουν την ίδια ενέργεια, ωστόσο όταν αλλάζει το χρώμα του φωτός (δηλαδή τη συχνότητα του), αλλάζει και η ποσότητα της ενέργειας που το φωτόνιο κουβαλά.
Αυτή ήταν η εργασία, για την οποία ο Α.Einstein πήρε βραβείο Nobel το 1921. Η θεωρία βέβαια έπρεπε να επιβεβαιωθεί κι απ' την πράξη κι αυτό έγινε απ' τον Αμερικάνο πειραματιστή R. Millikan, ο οποίος εκτός από αυτό υπολόγισε με ακρίβεια την τιμή της σταθεράς h και το 1923 πήρε βραβείο Nobel για τον ακριβή υπολογισμό του μεγέθους κι του φορτίου του ηλεκτρονίου.
Ο Einstein συνέχισε να εργάζεται στην επέκταση της θεωρίας του Planck, ασχολήθηκε με την ειδική θερμότητα (που είναι η θερμότητα που πρέπει να προσλάβει ένα υλικό ώστε να ανυψώσει τη θερμοκρασία του κατά ένα βαθμό) και φυσικά με τη γενική και την Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας, για την οποία θα γίνει ειδική μνεία παρακάτω. Πάντως η κβαντική θεωρία άρχισε πραγματικά να αναπτύσσεται όταν ο Einstein είχε στρέψει το ενδιαφέρον του σε άλλους χώρους. Του αρκούσε που ο ίδιος ήταν απόλυτα πεπεισμένος για την ακρίβεια των ιδεών του και πέρα απ' αυτό τίποτα δεν τον πολυένοιαζε. Η κβαντική θεωρία δικαιώθηκε απόλυτα όταν ένας δανός επιστήμονας ο N. Bohr ανέπτυξε ένα καινούριο πρότυπο για το άτομο.
Τα λόγια του EinsteinΈως το 1912 τα κομμάτια του παράξενου παζλ ήταν έτοιμα και το μόνο που έλειπε ήταν ο κατάλληλος άνθρωπος που θα τα συναρμολογούσε. Απ' τη μία υπήρχε η κβαντική θεωρία του Einstein κι απ' την άλλη ένα πρότυπο του ατόμου απ' τον Rutherford, με τον πυρήνα να βρίσκεται στο κέντρο του ατόμου και τα ηλεκτρόνια να κινούνται γύρω του σε ένα ακαθόριστο νέφος, το λεγόμενο σταφιδόψωμο. Κι όμως αυτό το πρότυπο δεν ήταν επαρκές. Το παζλ θα συναρμολογούνταν με τη χρήση των κανόνων της κβαντικής φυσικής.
Σχετικοί Σύνδεσμοι (εξωτερικές σελίδες)