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光源中的原子发光是此起彼伏，瞬息万变的。这个原子发光后“熄灭”了，那个原子开始发光又“熄灭”了，另一个原子又发光…因此光源是在一段一段地发射光波，每段光波叫一个波列，它不是无限长的连续波。每个波列发射的持续时间是很短暂的，不同的原子发射不同频率的波列，持续时间具有不同的值，约为10^-9秒数量级。在光电效应的实验中我们也发现，从光照开始到光电子被释放出来，整个过程所需的时间也是在10^-9秒数量级。将原子发射每段光波的持续时间和光电子被释放所需的时间联系在一起，我们可以认为每段光波就是一个光量子其能量值等于E=hv，h为普朗克常量，v为光的频率。在此基础上我们进一步假定，每段发射的光波是由一列个数有限的，离散的更为基本的光子所组成，每个光子的能量为h(普朗克常量)。
假设存在一光源：波长577nm,频率5.20 x 10 ^ 14，每个波列发射的持续时间10 ^ -9。我们计算一个波长里有多少个光子？ 在10 ^ -9 s时间内，光波行进的距离为3 x 10^17 nm/s x 10 ^ -9 s = 3 x 10 ^ 8 nm 在这个距离上光波的波数为3 x 10 ^ 8 nm / 577 nm = 5.2 x 10 ^ 5 设每个波长内有N个光子，每个光子的能量为h，则每段光波的能量为 N x h x 5.2 x 10 ^ 5 即 hv = N x h x 5.2 x 10 ^ 5 N = 5.20 x 10 ^ 14 / 5.2 x 10 ^ 5 = 10 ^ 9 结论是在一个波长里大约有10 ^ 9个光子。 |