第440章 一块玻璃压诸佬!众人震撼!李奇维终出手!(第2页)
但是他的贡献也是巨大的。
甚至他的某些研究,还变相促进了第四量子数的发现。
这样的大佬,仅仅用t4分级是不准确的。
李奇维的t系列,仅仅是对物理学家的学术成果做出评价和划分。
但是对于他们本人的智商和水平,是没有办法划分的。
这也是不能划分的。
所以,哪怕是t4级的密立根,也会有很多惊才绝艳的想法。
刚刚他的回答就属于此列。
尽管这个回答并没有真正解决问题。
但至少思路已经很对了。
玻璃为何是透明的这个问题,李奇维之所以敢断言无人可以解决。
是因为能解释的理论现在还没有被发表呢。
这个理论就是【能带理论】。
真实历史上,海森堡的学生,瑞典物理学家布洛赫,在1928年,提出了晶体的能带理论。
当时量子力学已经成熟。
但是当物理学家用它研究固体时,就发现了问题。
现有的量子力学只能描述单个微观粒子的状态。
而固体是由无数个原子组成的,它们之间形成了复杂的联系。
量子力学对于固体这种宏观物体,就有点束手无策了。
尤其是固体中电子的运动规律,是当时物理学家们研究的重点。
因为它和物质的导电性能相关。
物理学家们希望把量子力学引入固体中电子的研究之中。
在这种大背景下,布洛赫首先把目标瞄向了固体中一类特殊的物质:晶体。
因为晶体中的原子排列规则整齐,相对而言,难度会小一点。
布洛赫突发奇想,他假定晶体中原子核都是固定不动的,按照一定的周期排列。
这样的话,其实无数个原子就可以看成一个整体。
它们形成的周期性势场是贯穿整个晶体的。
就好像把整个湖面的波浪看成一个整体,那么就是一个大波浪横贯整个湖。
接着,他进一步认为电子就是在这种势场中运动。
晶体内的所有电子,都是在整个晶体内运动的共有化电子。
如此一来,就能把多电子问题,简化成单电子问题。
(听不懂不要紧,知道就行,这玩意不上公式和图示,是讲不清的。)
于是,根据推导后,布洛赫就能得出一个重要的结论。
那就是,在晶体中,电子跃迁不再需要特定能量的光子。
电子吸收光子的条件,变成了一个范围,就好像一条能带。
比如假设某晶体的能带宽度是10ev。
(【ev】是能量单位,读作电子伏特,表示1个电子经过1v的电位差加速后,获得的动能。)
(1ev=1.6x10(负十九次方)j)
那么,只要入射光子的能量超过了10ev,不管是11ev还是12ev,电子都能吸收这些光子,并发生跃迁。
而当光子能量小于10ev时,电子就不会吸收,这些光子就穿透了晶体。
这就是晶体的能带理论。 利用它,就可以把量子力学引入到固体电子的研究当中。
能带理论在解释固体导电、半导体等方面,具有重要的作用。
按照能带理论,金属的能带宽度显然就是零,因为它的电子能够自由移动。
那就是不管入射什么光,金属中的电子都能吸收。(本问题只考虑可见光范围哈)
而玻璃也有自己的能带宽度,大概在9ev。
但是可见光的光子能量范围是1.6ev到3.3ev之间。
所以,玻璃中的电子,不会吸收任何可见光,因此变的透明了。
现在问题来了!
玻璃它不是晶体啊!
虽然玻璃也能测出能带,但是你不能套用晶体的这套理论。
非晶体必然有另外一种理论。
这个问题,哪怕在李奇维的前世,也依然没有合理的解释,是个未解之谜。
所以,玻璃为什么是透明的,目前没有最权威的解释。
是不是感觉很不可思议?
人类连月球都能登上了,竟然连一块玻璃都搞不明白。
这就是物理学的魅力。
单个粒子组合成宏观物体后,就好像发生了某种进化。
这就和很多量子行为组合在一起后,形成了“意识”一样奇妙。
这种量变到质变的界限,似乎涉及到了某种本源性的东西。
而现在,密立根提出的理论,其实就有点类似于能带理论的雏形。
不过,他有点无赖。
他直接就说金属和玻璃的能带宽度不同。
但为什么不同,他解释不了。
这其实就是“金属电子吸收光子能力比玻璃强”的变种。
只不过加上阈值范围后,显得比较高大上而已。
密立根自己也不知道,自己误打误撞,还真找对了方向。
此刻,他的目光盯着李奇维,脸上的肌肉微微抖动。
显然,他也知道自己理论的局限性。
虽然逻辑很完美,但还是差了一点。
在众人的注视下,李奇维开口说道:
“非常惊艳的想法,密立根教授。”
“现在的量子论还无法很好地应用在固体中。”
“跃迁阈值的概念,或许是对量子论的一种补充。”
听到这里,密立根松了一口气。
李奇维的这一句评价,就是他的定心丸,足以证明他物理学大佬的地位。
虽然到了密立根这种层次,已经不在乎很多人的评价了。
但李奇维的意见,他永远不敢忽略。
然而,紧接着,他就听到:
“但是,密立根教授,你的回答依然没有解释清楚。”
“按照你的理论,请问为什么金属的阈值就要比玻璃低呢?”
“或许你会说,是因为它们的组成结构不一样。”
“但是水晶、钻石等也是透明的。”
“它们和玻璃的组成结构也是不一样的。”
“那为何这次的不同,却导致二者同样是透明的呢?”
“所以,我认为,一定还存在更深层的本质原因。”
哗!
李奇维的分析,让在场大佬们皆是一惊。
刚刚他们还在认可密立根的理论,布鲁斯教授就反手一击、直捣黄龙。
一针见血地提出了密立根理论的缺陷。
“是啊,布鲁斯教授说的很对。”
“密立根教授的理论,有点像根据结果倒推原因了。”
“他并没有解释什么因素会影响阈值。”
“金属、钻石、玻璃,这三种不同结构,应该放在一起比。”