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陈绍光认为梁建中的偏振光光电效应实验丰富了光电效应与光强关系的认识,可用光-场-诱发量子隧穿效应解释
[楼主] 作者:szshanshan  发表时间:2011/02/04 14:13
点击:1274次

春节假日我谈起梁建中偏振光光电效应实验时,陈老師说这个实验可能是光--诱发隧穿(light-field-induced tunneling)效应的表现,细做下去是有意义的,能补充和丰富光电效应与光强关系的认识。我立即查了一些相关资料:隧穿效应如隧穿二极管、扫描隧穿显微镜等都是众所熟知的。--诱发隧穿效应,指的是40多年前就有人预言的、低于逸出功的光子照射原子可使电子经隧道穿过势壘(energy hill出。但直至2007年才由德国、奥地利和荷兰的科学家们组成的小组证实,他们的实验结果以标题Attosecond real-time observation of electron tunnelling in atoms(阿秒级实时观测原子中的电子隧穿)发表在NATURE杂志。

   他们的实验是:氖气被两个激光脉冲照射放出电子成为离子,两脉冲中一个是近红外脉冲,另一个是紫外近X-射线脉冲。两脉冲的宽度都是百阿秒级(小于3x10^(-16)秒)。紫外脉冲的光子既使一些氖气中电子逸出成为本底数目,又使一些电子从低能级激发到较高的能级从而有利于它们穿过势壘。强度大的近红外光脉冲的波周期由几个波峰和波谷组成,它通过光场诱发隧穿效应让电子穿过原子的势壘而逸出。测量氖原子的电离数就可以知道有多少电子通过隧穿效应而逸出电子发生隧穿逸出主要经过三个独立时间段,並同步于近红外激光波形中三个最强波峰,每个段的持续时间都低于400阿秒4x10^(-16)秒)

    当认为光电效应中逸出的电子既有大于逸出功直接越过势壘的,又有小于逸出功经量子隧道效应穿过势壘的,则反向截止电压不仅与光子的频率相关而且与与光照的强度(光子的数量)相关就很容易理解了。偏振光与非偏振光的对比实验中光照的强度明显不同,必导致反向截止电压的不同,这是对爱因斯坦光电效应理论的补充和发展。

    希望梁建中先生能将实验做得更细緻更全面,再通过查新确认前人没有做过,则实验结果应该能发表在主流杂志或主流会议上。

参见:http://www.nature.com/nature/journal/v446/n7136/full/nature05648.html> 和NATURE|Vol 446|5 April 2007  p.619  

 

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 [2楼]  作者:张崇安  发表时间: 2011/02/05 00:50 

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[楼主]  [3楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2011/02/05 12:12 

对【2楼】说:
其实,愛因斯坦引入的光子概念就是量子力学的范畴了。作为光子变种的亚光子也己经不是经典力学范畴了。
 [4楼]  作者:余本鲲  发表时间: 2011/02/05 13:51 

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 [5楼]  作者:liangjz  发表时间: 2011/02/05 18:30 

在非偏振光的光电效应实验中,我曾用3/7分光镜将非偏振光分为光强不同的两束光,分别测量分光前后的反向截止电压,实验显示被分开的两束光的反向截止电压与分光前的反向截止电压没有区别,说明非偏振光经分光镜后虽然光强(光子数)减少了但单个光子的能量没有变化。
在偏振光的光电效应实验中,非偏振光经过偏振片后测得的反向截止电压明显随着偏振光光强的变化而变化,说明非偏振光光强的变化与偏振光光强的变化在本质上是不同的,非偏振光光强的变化代表光子数量的变化但是单个光子的能量不变,而偏振光光强的变化则代表单个光子的能量发生了变化,偏振光的光电效应与隧穿效应及多光子光电效应关系不大。
 [6楼]  作者:张崇安  发表时间: 2011/02/05 20:52 

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 [7楼]  作者:张崇安  发表时间: 2011/02/05 20:53 

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[楼主]  [8楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2011/02/06 11:34 

对【6楼】说:
不理解亚光子群既然是机械波而不是电磁波,它如何解释明显是电子运动所致的原子光谱和微波发射。
 [9楼]  作者:张崇安  发表时间: 2011/02/06 11:41 

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