PDF《太阳的威力》

2 号演示实验 (紫外线触发弧光放电) 解说词: 但是, 赫兹的助手勒纳德决定仔细地研究其中的一个实验,那个 实验采用的电路里有个空隙. 尼克?兰德克(NICK LEINDECKER):不同颜色的光扫过这个孔隙 (此 句画面上有, 但英文原稿没有- 曹则贤注).现在没有高电压, 因此您看不到什么发生.我们现 在开始加高电压. 费利克斯?波姆勃格(FELIX BAUMBERGER):好的. 解说词:勒纳德发现,低频率的光,如红色, 绿色或蓝色,照在这两个金属 球上,那么什么也不会发生.但如果当光在某个确定频率之上, 也就是说进入紫外, 电子就会脱离金属, 横跨空隙, 闭合电路并迸 出火花. 这听起来可不像波的行为. 7/30 兰德克:这简直无法理解.如果光是波, 光滑而连续地提供能量,它怎么会 在紫色到紫外之间越过一个门槛,引发突然的变化? 但如果光是 粒子, 这门槛就很容易理解. [此处画面上有介绍尼克?兰德克的字幕 尼克?兰德克 斯坦福大学物理系高年级本科生 DD译者注] 科恩:这是一个难以置信的悖论.有很多的实验明显地只能由波动说来解 释,但现在这里又有一类新的实验很容易由微粒说来解释,但却 不能由波动理论解释.怎么办呢? 爱因斯坦的相片;

1905 年瑞士伯尔尼市一条大街的照片 解说词:谁也没有想到这个问题会由一名瑞士专利局的职员来解决,但阿 尔伯特・爱因斯坦在给出这个问题的解答时就是专利局的小职员.

1905 年,爱因斯坦得出了光有双重属性的革命性见解.在有些情 况下,如麦克斯韦和赫兹所显示,它是波动.但另外情况下, 正如 勒纳德的测量所表明的那样, 它由分立的能量量子构成: 频率越高, 能量越大.令人惊奇的是, 牛顿和惠更斯都是对的. 斯坦福大学,重复波麦斯特(Baumeister)的 光子噪声实验 解说词:一个在斯坦福大学用现代设备进行的实验非常清楚地表明,爱因 斯坦是正确的. 罗思?顿克尔(ROSS DUNKEL):我们所要的是观察单个光子.这里是我们 的高灵敏度光子探测器, 它通过这根光纤 连接到光学仪器,这样一来光就可以传入 探测器.实际上我们还需要遮盖住这些光 学仪器,要关掉室内灯光.我用这个手电 作为光源让光子进入探测器. [此处画面上有介绍罗思?顿克尔的字幕 罗思?顿克尔 斯坦福大学应用物理系 研究生 DD译者注] 8/30 解说词:完全黑暗时,您听不到光子撞击探测器引发的声音.但随着光逐 渐变强,您能听见越来越噪杂的光子撞击探测器的声音.慢慢地 减弱光强,能到达探测器的光子越来越少,逐渐地您能听见单个光 子的声音. 顿克尔: 这表明爱因斯坦是对的, 光的确是由微粒组成的. 解说词:但别人谁都不理解光怎么能既是波又是粒子的.即便是著名的物 理学家普朗克也不理解. 科恩: 今天我们能够看到普朗克为爱因斯坦写的推荐信.信中说了许多 赞扬爱因斯坦的话.当提到爱因斯坦的光子理论时,他说,您应该 原谅爱因斯坦, 因为一个非常了不起的人偶尔也会犯个大错误.当 然了,爱因斯坦最终因为这件工作得到了他的诺贝尔奖. 解说词:并不是相对论为爱因斯坦赢得了诺贝尔奖,而是他称之为 光电效 应 的工作. 沈志勋博士: 光电效应是真正的天才的杰作,它需要勇气,当然也需要洞 察力和超越简单分析与纯粹逻辑的天才灵感.我再强调一 遍,超越简单分析与纯粹逻辑的天才灵感.这正是这个伟大 的头脑之真正伟大的地方. [此处画面上有介绍沈志勋博士的字幕 沈志勋博士 斯坦福大学 物理学教授 DD译者注] 切换为太阳电池板的画面 解说词:现代太阳能发电研究的整个历史和发展都依赖于爱因斯坦对 光 电效应 的理解.在这种语境中, 光由许多单个的能量包组成, 与 任何它所触及的东西发生相互作用.爱因斯坦的见解为太阳能的 出现提供了舞台. 第二片段:光伏效应的科学和历史 2-2 和2-3 现代光伏打电池的研发与科学 9/30 [此处画面上的字幕为 贝尔太阳能电池 DD译者注] 贝尔实验室、肖克利(Shockley)和巴丁(Bardeen)科研小组的老照片,晶体管的画 面……然后镜头对准了科恩(Kohn)博士. 解说词:20 世纪中叶, 应用技术领域一些最伟大的进展来自于贝尔实验室, 就是位于新泽西州的贝尔电话公司实验室.就是在这里,