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关于梁建中偏振光光电效应实验。其实质:导带中不同电子自旋状态具有不同的逸出功
[楼主] 作者:jqsphy  发表时间:2011/01/22 13:53
点击:2374次

关于梁建中偏振光光电效应实验
      承蒙梁建中先生昨日给我打电话,我今天特意看了梁先生的这个实验报告。关于梁先生这个实验,我记得他在2008年之前已经做过,当时我们也讨论过。当时提出了几种可能解释,可能都不尽如意。今天我再思考一下,认为问题出在金属逸出功上,不同的电子状态具有不同的逸出功。金属内有导带、禁带和价带。发生光电效应的电子应该是处于导带中的电子(是不是有价带的电子参与?那就要看价带深度和所用光源的频率。有关这方面的比较,现在我手头没有书可以提供数据进行比较,请有兴趣者比较。这里我认为只是导带电子变为了光电子)。由于导带里面不同的电子其实也有不同的束缚能(尤其是电子自旋,处于不同的电子自旋状态,这个束缚能会有不同)。以前的光电效应实验,用的是非偏振光,这个逸出功就是金属导带内所有电子的平均束缚能数据。现在梁先生用偏振光做实验,那么这就不能使用平均束缚能数据,应该考虑不同的电子自旋状态所对应的束缚能了。偏振光具有选择性,只打出某些自旋状态的电子,无法打出其他自旋状态的电子(因为不满足角动量守恒,因此禁戒)。梁先生的实验中,偏振光与非偏振光相差0.5V的反向截止电压(源于不同的电子自旋状态导致的不同束缚能),因此是可能的。

       此外,我简评连先生自己的光子模型中的几句话"设一个波长内含有n个亚光量子,每个亚光量子的能量为h(焦耳)","(4)式中的v代表的是亚光量子的总数,是没有量纲的,h的量纲为焦耳而不是焦耳秒"。这些话本身有一些问题。他现在改变了h和v的单位,但保留了其数值。这在逻辑上是不靠谱的。我们知道,一个物理量,在不同的单位制下具有不同的数值。梁先生保留了国际单位制中的数字,却舍弃了其单位,是不对的。如频率v,单位为1/秒, 可是1秒的定义是人为的,不同的"秒"定义具有不同的v数值。而现在梁先生的v的数值是亚光子个数。为什么国际单位制中的秒定义下的v具如此幸运,其数值恰好是亚光子个数??这是非常不靠谱的。这好比说中国长城上的砖块数恰好是今年全球GDP总数(以美元计)。
SHEN JIAN QI 2011-1-23
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 [2楼]  作者:541218  发表时间: 2011/01/22 15:04 

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[楼主]  [3楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/01/22 19:04 

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 [4楼]  作者:541218  发表时间: 2011/01/22 19:57 

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 [5楼]  作者:silin007  发表时间: 2011/01/22 20:15 

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 [6楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2011/01/23 10:57 

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 [7楼]  作者:yanghx  发表时间: 2011/01/23 11:13 

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 [8楼]  作者:liangjz  发表时间: 2011/01/23 18:49 

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 [9楼]  作者:刘岳泉  发表时间: 2011/01/23 19:51 

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 [10楼]  作者:541218  发表时间: 2011/01/23 19:52 

对【8楼】说:
应该增大!因为需要将磁耦合的电子对拆开!这就增加了逸出功!非偏振光就将耦合着的电子对整体搬走,免了“拆装”;而偏振光只能搬走其中一个,故而需要先“拆装”!这就增加了逸出功。
 [11楼]  作者:silin007  发表时间: 2011/01/23 19:57 

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 [12楼]  作者:541218  发表时间: 2011/01/23 20:03 

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 [13楼]  作者:张崇安  发表时间: 2011/01/23 20:10 

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 [14楼]  作者:541218  发表时间: 2011/01/23 20:18 

对【13楼】说:

 

 首先声明:鄙人并无恶意!苦口婆心  良药苦口,语重心长!忠言逆耳 ,善意提示   一片好意  肺腑之言

自己将自己迷得太深! 自己中了自己的毒!什么亚光子?怪怪的

 

 [15楼]  作者:silin007  发表时间: 2011/01/24 06:10 

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 [16楼]  作者:silin007  发表时间: 2011/01/24 06:37 

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 [17楼]  作者:liangjz  发表时间: 2011/01/24 07:42 

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 [18楼]  作者:541218  发表时间: 2011/01/24 12:21 

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 [19楼]  作者:silin007  发表时间: 2011/01/24 13:15 

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 [20楼]  作者:liangjz  发表时间: 2011/01/24 13:32 

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[楼主]  [21楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/01/24 17:54 

你认为问题出在金属逸出功上,不同的电子状态具有不同的逸出功,那么你认为用偏振光照射金属时,逸出功是应该增大还是减小?
-------------
【SHEN RE: 如果左偏振光所对应的电子逸出功减小,那么右偏振光所对应的电子逸出功增大。非偏振光处于它们中间。】


光电效应被认为是单个光子与单个电子间的作用,你是否考虑过按照现代的物理观点单个光子本身就是偏振的,所以非偏振光和偏振光在与电子作用时并没有区别都应该是偏振态的.
--------------------------
【沈RE: 单个光子本身是偏振的,但两个偏振方向不同的光子可以打击出不同状态的电子(自旋方向不同)。不同状态的电子,就有不同的逸出功。】


我的光量子能量表达式E=hvnt,频率v的量纲与时间t的量纲相消,当nt=1时,E=hv,所以此时的v的确是一个没有量纲的数.
-------
【SHEN RE: nt=1,本身就有问题。n是个数,t是时间,两者相乘肯定不是一个无量纲的数。】
[楼主]  [22楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/01/24 17:57 

关于梁建中先生的“我验证过非偏振光经过一块偏振片后测得的截止电压不随偏振片的转动而变化,这说明电子吸收光子的能量与光子的偏振态无关.非偏振光经过两块偏振片后测得的截止电压随两偏振片间的夹角而变化.



非偏振光经过一块偏振片后,得到的是不是线偏振光?我想应该是。有关这方面知识我要回忆一下(也请大家行内人士解释完善) 如果是线偏振光,则可以看作是左、右偏振光一比一的组合,自然“截止电压不随偏振片的转动而变化”。经过两块偏振片后,那么左(或者右)偏振光占多数,于是“测得的截止电压随两偏振片间的夹角而变化”。
[楼主]  [23楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/01/24 18:02 

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[楼主]  [24楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/01/24 18:05 

对【20楼】说:

“请朱兄解释一下偏振光的光子与非偏振光的光子有什么不同”

 

光子自旋方向不同。因此它们由选择得打击符合角动量守恒的电子。不是任意光子可以打击出任意电子,而是有选择的。这就是与散射截面大小有关。爱因斯坦光电效应理论是无法求散射截面的,要用量子电动力学。

[楼主]  [25楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/01/24 18:15 

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[楼主]  [26楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/01/24 18:32 

陈德应,卢兴发,夏元钦,张彬彬,王 骐. 圆偏振光场电离电子能量分布的计算[J]. 光学学报, 1999, 19(7): 884~888

摘    要
以准静态隧道电离理论为基础, 建立了描述圆偏振光场电离电子能量分布的简单模型。
与现有的理论计算及实验结果的比较表明, 该模型数学推导简单、 物理意义明显, 可用于研究较高电子温度和(或)较低电子密度的光场电离等离子体参数。

 

[楼主]  [27楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/01/24 19:26 

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[楼主]  [28楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/01/24 19:26 

圆偏振光场电离电子能量分布的计算
Electron Energy Distribution in Circularly Polarized Optical-Field Ionized Plasmas

摘 要
以准静态隧道电离理论为基础, 建立了描述圆偏振光场电离电子能量分布的简单模型。 与现有的理论计算及实验结果的比较表明, 该模型数学推导简单、 物理意义明显, 可用于研究较高电子温度和(或)较低电子密度的光场电离等离子体参数。
标 签 电子能量分布 光场电离等离子体 圆偏振光场 electron energy distribution optical-field-ionization (OFI) plasmas circularly polarized optical-field


基金项目 国家科委863高技术项目、 国家自然科学基金(69688003)和博士点基金资助项目。

收稿日期 1997-4-22

修改稿日期 1998-3-13


作者单位查看
陈德应:哈尔滨工业大学光电子技术研究所, 哈尔滨 150001
卢兴发:哈尔滨工业大学光电子技术研究所, 哈尔滨 150001
夏元钦:哈尔滨工业大学光电子技术研究所, 哈尔滨 150001
张彬彬:哈尔滨工业大学光电子技术研究所, 哈尔滨 150001
王 骐:哈尔滨工业大学光电子技术研究所, 哈尔滨 150001


引用论文: 陈德应,卢兴发,夏元钦,张彬彬,王 骐. Electron Energy Distribution in Circularly Polarized Optical-Field Ionized Plasmas[J]. Acta Optica Sinica, 1999, 19(7): 884~888
陈德应,卢兴发,夏元钦,张彬彬,王 骐. 圆偏振光场电离电子能量分布的计算[J]. 光学学报, 1999, 19(7): 884~888

[楼主]  [29楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/01/24 19:26 
[楼主]  [30楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/01/24 19:26 

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