量子的深刻内涵


量子的深刻内涵
胡  良
深圳市宏源清实业有限公司, 深圳市 518004
 
摘要:光是量子,具有波粒二象性。在高于特定频率的电磁波照射之下,物质内部的电子会被光子激发出来,从而形成电流,就是光电效应。
光波的波长小于特定波长时,才能发射电子;发射电子取决于光的波长而与光的强度无关。此外,在单位时间内,入射光子的数量越多,则逸出的光电子就越多,从而光电流也就越强。
光电效应体现出了光子具有粒子性。逸出力是从金属表面发射出一个光电子所需要的最小力。如果从频率的角度来看,光子的频率必须大于金属特征的极限频率,才能给予电子足够的力克服逸出力。
关键词:光速,超距,量子场论,引力场,基本粒子,能量
PACS: 03.65.Àw  03.30.+p 
作者:总工,高工,硕士
Photoelectric effect and energy constant
                          Hu Liang
                Shenzhen Hongyuanqing Industrial Co.Ltd, Shenzhen ,518004, China
Abstract:
 The energy constant (Hu) is the smallest energy unit, Hu = h * C, which reflects the intrinsic relationship between the vacuum speed of light (C) and Planck's constant (h).
Keywords: Quantum field theory; gravitational field; particle; isolated system; energy; photon.
PACS: 03.65.Àw  03.30.+p  98.80.-k  04.60.Cf  11.90.+t  06.30.Dr

1前言
在高于特定频率的电磁波照射之下,物质内部的电子会被光子激发出来,从而形成电流,就是光电效应。
光电效应有光电子发射,属于外光电效应;光电导效应及阻挡层光电效应,属于内光电效应。
光波的波长小于特定波长时,才能发射电子;发射电子取决于光的波长而与光的强度无关。此外,在单位时间内,入射光子的数量越多,则逸出的光电子就越多,从而光电流也就越强。光电效应体现出了光子具有粒子性。
温度就是对物体内分子间平均动能的表达。分子运动越快(动能越大),则物体的温度越高;分子运动越慢(动能越小),则物体的温度越低。
绝对零度体现为所有原子(含分子等)的热运动都停止。因为,当温度降低时,分子运动就会变慢(即动能变小);而,当降到某一温度,从而使原子(含分子等)的动能为零时,就是绝对零度。
温度是通过粒子的动能来表现的;当粒子的动能达到最大时,就是绝对最高温度。从宏观的角度来看,温度就是分子(含原子等)热运动的统计(平均每个分子动能),当平均动能达到最大时,就是最高温度。
2光电效应与能量常数
逸出力是从金属表面发射出一个光电子所需要的最小力。如果从频率的角度来看,光子的频率必须大于金属特征的极限频率,才能给予电子足够的力克服逸出力。
根据能量常数理论,
Hu=Vp*C^(3)=(Vp*C)*C^(2)=(Vp*C)*{[C^(2)/λ]*λ}
=(Vp*C)*(α*λ)=HL*(α*λ)=HL*(αp*λp) ,
其中,α表达加速度,αp表达普朗克加速度(最大的加速度),
量纲是,[L^(1)T^(-2)];
此外,α=C^(2)/λ,αp=C^(2)/λp ;加速度(α)的本质就是逸出力。
而,HL,表达胡氏常数,量纲是,[L^(3)T^(0)]*[L^(1)T^(-1)],
HL=Vp*C=[Vp*C^(2)]/C=h/C。这意味波长越小,逸出力越大。
3场与场源
量子场论是在量子力学上建立的场论,在量子场论中,粒子是场的量子激发,而任何一种粒子都有相应的场。在量子化过程中,玻色场满足对易关系;而费米场满足反对易关系。粒子之间的相互作用及动力学可用量子场论来描述。
例如,产生电场的电荷就叫做场源电荷;也就是说,电场由某个带电体激发产生,则该带电体所拥有的电荷就称为场源电荷(源电荷)。
例如,产生磁场的磁荷就叫做场源磁荷(磁极子);也就是说,磁场由某个磁荷(磁极子)激发产生,则该带磁体所拥有的磁荷就称为场磁荷(磁极子)。
根据能量常数理论,可见对于一个孤立体系来说,体现为有限的信号速度。
对于两个(或以上)孤立体系的相互影响来说,体现为超距。
具体来说,孤立体系由场源(例如,电荷)及场(例如,电场)组成。场是空间中存在的物理作用,其分布在引起它的场源周围,与场源构成统一的整体。
场源具有的内禀一维空间速度小于光速;而相同属性的场(量纲相同的场)之间的相互影响是超距的。从另一个角度来看,任何一个孤立体系都是由场源及相应的场组成的。孤立体系具有内禀的一维空间速度,内禀的三维空间速度,内禀的孤立体系空间。而,两个(或两个以上)的孤立体系,通过相应的场(具有超距性)建立联系。
例如,两个电荷通过电场建立联系(具有超距性);两个磁荷通过磁场建立联系(具有超距性);两个孤立体系通过质量场建立联系(具有超距性)。量子纠缠实际上就是基本粒子通过相应的场(具有超距性)建立联系。

4物理学常数与数学超越数
任何数学表达式都有物理学含义;任何物理学规律都可用数学表达。可见,任何数学超越数都有物理学含义;任何物理学常数也都有数学超越数。根据能量常数理论分析,
精细结构常数,1/α=C/Se=he/h=e/2,
其中,e是自然对数的底;Se是电子内禀的一维空间速度。但,由于宇宙背景辐射的影响,使得实验测得的精细结构常数有所变化。

5温度及动能的内涵
根据能量常数理论,动能的量纲是,
[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)],
或,[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(-1)]。
对于一个光子来说,
其动能,
Ek=(Vp*f)*C^(2)=m*C^(2)=Vp*C^(2)*f=h*f=h*(C/λ);
光子的普朗克动能(光子最大的动能),
Ekp=(Vp*fp)*C^(2)=mp*C^(2)=Vp*C^(2)*fp=h*fp=h*(C/λp)。
温度的量纲是,
{[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-3)]}/[L^(3)T^(0)];
或,[L^(2)T^(-3)];
或,[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(-1)]。
对于一个光子来说,
光子的温度,T=f*C^(2);
光子的普朗克温度(光子的最大温度),Tp=fp*C^(2)。这意味着,从宏观来看,光子的普朗克温度就是宇宙中的最高温度。
6冷冻原子的原理
通过激光可以冷冻原子。物体的温度本质上是微观粒子振动强度(平均动能)的宏观表达。组成物体的微粒振动剧烈(平均动能大),则该物体温度就高;同样,若组成物体的微粒振动微弱(平均动能小),则物体温度就低。
激光制冷原理就是使用激光造成一个光场;当原子在其中振动时,总是处于阻力中,这样原子振动就会越来越慢(原子的动能越来越小);原子振动趋于停止(动能趋于零),体现为趋于绝对零度。
7物理学中的广度性质及强度性质
在数学上,广度性质体现为一次齐函数,而强度性质体现为零次齐函数。
例如,将属性完全相同的两部分气体混合:
对于体积来说,随物质量增加N倍,则体积也相应增加N倍,其属性质就体现为广度性质。
对于温度(及压强等)来说,其属性并不随物质量增加而发生变化,就体现为强度性质。物理学的常数具有强度属性。
对于一个孤立体系(N个基本粒子组成)来说,
其物理属性可表达为,dimA=N*[dimA/N],体现了广度性质与强度性质的内在联系。