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“?”
看着一脸神秘兮兮的徐云。
法拉第下意识的便朝他的手上看去。
只见此时此刻。
徐云摊平的掌心处,赫然放着一枚透明晶体。
这枚晶体约莫有绿箭金属盒装薄荷糖大小,透光性很高。
此时这枚晶体已经被打磨成了长方形的模样,两头尖中间均匀,外观有些类似肛塞。
法拉第伸手摸了摸它几下,体悟了一番磨砂感,判断道:
“这是水晶?”
徐云摇了摇头,十个人有九个看到这玩意儿会误认成水晶,解释道:
“法拉第先生,这是我托威廉·惠威尔院长准备的材料,叫做非线性光学晶体。
“它可以用于辅助光线的变频,我们一共准备了七块,具体的作用您很快就能知道了。”
非线性光学晶体。
这是后世光学实验室中非常常见的一种设备。
它的用途和光栅类似,可以对光线进行倍频、和频、差频之类的变频操作。
不过后世的非线性光学晶体大多是人工设计合成的,发展过程和激光有着巨大的关联。
例如三硼酸锂晶体、三硼酸锂铯晶体等等。
1850年的科技水平还远远没达到那种技术层级,因此徐云选择的是由天然晶体进行加工,方法比较原始。
好在剑桥大学作为这个时代世界最顶尖的大学之一,校内在晶体原石方面多少有些储备。
几个小时忙活下来。
实验室的工具人们还是赶工出了几枚磷酸二氢钾晶体。
不过再原始的非线性光学晶体,在变频方面的效果也还是要比三棱镜优秀上不少,对得起它的难度。
至于非线性光学晶体的作用嘛
自然就是为了接下来的表演了。
随后徐云将这枚非线性光学晶体交给老汤,让他按照自己的要求去放置调试。
自己则思索片刻,对法拉第道:
“法拉第先生,您是半导体方面的专家,所以应该知道,电荷脱离金属板的速度与电压强度是呈现正相关的,对吧?”
徐云的这番话在后世看来可能存在一些表述上的问题,但在电子还未被发现的1850年,这个描述反而很好令人理解。
只见法拉第点了点头,肯定道:
“没错。”
他在1833年研究究氯晶笼化合物的时候曾经发现过这个现象,并且用电表测试过相关结果。
后来另一位jj汤姆逊能发现电子,和拉法第的研究手稿也有一定关联。
当然了。
如果再往前追溯,那得一直上拉到库伦那辈,此处便不多赘述了。
徐云进一步问道:
“也就是电压越大,电荷脱离的速度越快,对吗?”
“没错。”
徐云见说打了个响指,预防针已经差不多到位了:
“那么法拉第教授,您觉得光电效应中接收器上出现的火花,和什么条件有关联呢?”
“接收器上的火花?”
法拉第微微一愣,稍加思索,一句话便脱口而出:
“当然是光的强度了。”
徐云嘴角微微翘了起来,追问道:
“所以和光的频率没有关系,是吗?”
法拉第这次的语气更加坚定了,很果断的摇了摇头,说道:
“当然不会有关系,频率怎么可能影响到火花的生成?”
周围包括斯托克斯在内,围观的教授也纷纷表示了赞同:
“当然是和光强有关系。”
“频率?那种东西怎么会和火花挂上钩?”
“毫无疑问,必然是光强,也就是振幅引起的火花。”
“所以有没有人要看我老婆的泳衣啊”
在法拉第和那些教授看来。
虽然他们还不清楚为什么发生器上有光发出,接收器就会有同步的火花出现。
但很明显。
接收器上火花的出现条件,一定和光的强度有关系。
也就是光的强度越大,火花就会越强。
因为经典理论里面的波是一种均匀分布的能量状态,而电荷是被束缚在物体内部的东西。
想要把它打出来,需要给单个电荷足够的能量。
按照波动说的理论来分析。
光波会把能量均匀分布在很多电荷上面,也就是电荷持续接受波的能量然后一起跳出来。
等到了1895年左右。
科学界还对于这块会加入平面波函数,以及周期势场中的bloh函数尝试解释。
甚至在徐云来的2022年。
有些另辟蹊径的学者,还在光子和电子的散射过程中引入了波恩-奥本海默近似:
他们在实际计算中取近似的前两项,最后通过末态电子波函数,从而得到光电效应。
然而丝毫不解释整个过程要用概率幅来描述的原因,也是挺神奇的。
上辈子徐云在和某期刊担任外审编辑的朋友吃饭时还听说,有些持有以上观念的民科被逼急了,甚曾经说出“只要你运气好就能成功”这种话
总而言之。
在法拉第等人的固有观念里。
接收器上火花能否出现,一定和光强呈现正相关,和频率扯不上半个便士的关系。
徐云对此也没过多解释,而是等待着老汤将非线性光学晶体调试完毕。
十分钟后。
老汤朝徐云打了个手势,说道:
“罗峰,晶体已经照你的要求固定好了。”
徐云朝他道了声谢,招呼法拉第等人来到了设备独立。
此时的非线性光学晶体已经被架在了反射锌板的折射点上,并且随时可以根据需要进行转动。
徐云先是走到固定光学晶体的一侧,根据上头标注的记号进行起了微调校对,确定光线能顺利被折射到接收器上。
一分多钟后。
徐云站起身,朝法拉第道:
“法拉第教授,现在晶体已经调试完毕,线路方面一切正常。”
“接下来你们看到的折射光,将会是波长在590到625x10-9次方米的橙光。”
光的波长早在1807年就由托马斯·杨计算出了具体数据,只是由于纳米这个单位还要等到1959年,才会由查德·费恩曼提出。
因此此时光的波长的计量描述,还是用十的负几次方米来表示。
另外但凡是物理老师没被气死的同学应该都知道。
光的波长越短,频率就越高。
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
以上从左到右波长逐渐降低,频率依次升高。
拉法第虽然仍旧搞不清徐云为什么执着于光频,但还是配合着点了点头:
“我记住了,你继续吧,罗峰同学。”
徐云见说重新走到了发射器边,按下了启动键。
咻
电压再次从零开始升高。
1伏特
100伏特
300伏特
1000伏特
然而令法拉第等人意外的是。
当电压上升到第一次的两万伏特时,发生器上例行出现了电火花,但接收器上却是
毫无动静。
很快,电压再次升高。
2.2万伏特
2.3万伏特
众所周知。
光的强度和功率有关,在电阻不变的情况下,功率又和电压有关。
也就是p=u·u/r,电压越高,功率就越高。
然而当发生器的电压增幅到2.8万伏特的时候,接收器上依旧没有任何火化出现。
看着表情逐渐开始凝重的法拉第等人,徐云又朝小麦招了招手。
很快。
小麦拿着一个凸透镜走了上来。
化身过迪迦的朋友应该都知道。
在正常情况下,增加光强的原理基本上只有三种:
减小光束立体角,减小光斑尺寸,或者提高光的能量。
其中凸透镜,便是第一种原理的衍伸应用。
也就是通过折射将光线汇聚的更细,从散乱凝聚成一团,从而达到增加光强的效果。
随后徐云从小麦手中接过秃头境,架在一个类似后世直播支架的设备上,移动到了反射板前。
在凸透镜的聚光效果下。
发生器上的电火花溅跃出的光线被汇聚成了一小条,量级再次得到了一轮强效的提升。
如果折算成单纯的功率,此时溅跃出的光线量级大约等同与五万伏特左右的电压效果。
然而
反射板上依旧如同鲜为人同学做大学物理题一样,其上空无一物。
见此情形。
原本认为不会再出意外的拉法第不由有些站不住了。
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