第二百五十五章 人在康橋,揮了揮衣袖,招來一朵烏雲(下)(1 / 2)

走進不科學 新手釣魚人 15454 字 11個月前

“?”

看著一臉神秘兮兮的徐雲。

法拉第下意識的便朝他的手上看去。

隻見此時此刻。

徐雲攤平的掌心處,赫然放著一枚透明晶體。

這枚晶體約莫有綠箭金屬盒裝薄荷糖大小,透光性很高。

此時這枚晶體已經被打磨成了長方形的模樣,兩頭尖中間均勻,外觀有些類似肛塞。

法拉第伸手摸了摸它幾下,體悟了一番磨砂感,判斷道:

“這是......水晶?”

徐雲搖了搖頭,十個人有九個看到這玩意兒會誤認成水晶,解釋道:

“法拉第先生,這是我托威廉·惠威爾院長準備的材料,叫做非線性光學晶體。

“它可以用於輔助光線的變頻,我們一共準備了七塊,具體的作用您很快就能知道了。”

非線性光學晶體。

這是後世光學實驗室中非常常見的一種設備。

它的用途和光柵類似,可以對光線進行倍頻、和頻、差頻之類的變頻操作。

不過後世的非線性光學晶體大多是人工設計合成的,發展過程和激光有著巨大的關聯。

例如三硼酸鋰晶體、三硼酸鋰銫晶體等等。

1850年的科技水平還遠遠沒達到那種技術層級,因此徐雲選擇的是由天然晶體進行加工,方法比較原始。

好在劍橋大學作為這個時代世界最頂尖的大學之一,校內在晶體原石方麵多少有些儲備。

幾個小時忙活下來。

實驗室的工具人們還是趕工出了幾枚磷酸二氫鉀晶體。

不過再原始的非線性光學晶體,在變頻方麵的效果也還是要比三棱鏡優秀上不少,對得起它的難度。

至於非線性光學晶體的作用嘛.......

自然就是為了接下來的表演了。

隨後徐雲將這枚非線性光學晶體交給老湯,讓他按照自己的要求去放置調試。

自己則思索片刻,對法拉第道:

“法拉第先生,您是半導體方麵的專家,所以應該知道,電荷脫離金屬板的速度與電壓強度是呈現正相關的,對吧?”

徐雲的這番話在後世看來可能存在一些表述上的問題,但在電子還未被發現的1850年,這個描述反而很好令人理解。

隻見法拉第點了點頭,肯定道:

“沒錯。”

他在1833年研究究氯晶籠化合物的時候曾經發現過這個現象,並且用電表測試過相關結果。

後來另一位JJ湯姆遜能發現電子,和法拉第的研究手稿也有一定關聯。

當然了。

如果再往前追溯,那得一直上拉到庫倫那輩,此處便不多贅述了。

徐雲進一步問道:

“也就是電壓越大,電荷脫離的速度越快,對嗎?”

“沒錯。”

徐雲見說打了個響指,預防針已經差不多到位了:

“那麼法拉第教授,您覺得光電效應中接收器上出現的火花,和什麼條件有關聯呢?”

“接收器上的火花?”

法拉第微微一愣,稍加思索,一句話便脫口而出:

“當然是光的強度了。”

徐雲嘴角微微翹了起來,追問道:

“所以和光的頻率沒有關係,是嗎?”

法拉第這次的語氣更加堅定了,很果斷的搖了搖頭,說道:

“當然不會有關係,頻率怎麼可能影響到火花的生成?”

周圍包括斯托克斯在內,圍觀的教授也紛紛表示了讚同:

“當然是和光強有關係。”

“頻率?那種東西怎麼會和火花掛上鉤?”

“毫無疑問,必然是光強,也就是振幅引起的火花。”

“所以有沒有人要看我老婆的泳衣啊.......”

在法拉第和那些教授看來。

雖然他們還不清楚為什麼發生器上有光發出,接收器就會有同步的火花出現。

但很明顯。

接收器上火花的出現條件,一定和光的強度有關係。

也就是光的強度越大,火花就會越強。

因為經典理論裡麵的波是一種均勻分布的能量狀態,而電荷(電子)是被束縛在物體內部的東西。

想要把它打出來,需要給單個電荷足夠的能量。(後麵一律用電荷來代替電子,因為1850年的認知隻有電荷)

按照波動說的理論來分析。

光波會把能量均勻分布在很多電荷上麵,也就是電荷持續接受波的能量然後一起跳出來。

等到了1895年左右。

科學界還對於這塊會加入平麵波函數,以及周期勢場中的Bloch函數嘗試解釋。

甚至在徐雲來的2022年。

有些另辟蹊徑的學者,還在光子和電子的散射過程中引入了波恩-奧本海默近似:

他們在實際計算中取近似的前兩項,最後通過末態電子波函數,從而得到光電效應。

然而絲毫不解釋整個過程要用概率幅來描述的原因,也是挺神奇的。

上輩子徐雲在和某期刊擔任外審編輯的朋友吃飯時還聽說,有些持有以上觀念的民科被逼急了,甚曾經說出“隻要你運氣好就能成功”這種話......

總而言之。

在法拉第等人的固有觀念裡。

接收器上火花能否出現,一定和光強呈現正相關,和頻率扯不上半個便士的關係。

徐雲對此也沒過多解釋,而是等待著老湯將非線性光學晶體調試完畢。

十分鐘後。

老湯朝徐雲打了個手勢,說道:

“羅峰,晶體已經照你的要求固定好了。”

徐雲朝他道了聲謝,招呼法拉第等人來到了設備獨立。

此時的非線性光學晶體已經被架在了反射鋅板的折射點上,並且隨時可以根據需要進行轉動。

徐雲先是走到固定光學晶體的一側,根據上頭標注的記號進行起了微調校對,確定光線能順利被折射到接收器上。

一分多鐘後。

徐雲站起身,朝法拉第道:

“法拉第教授,現在晶體已經調試完畢,線路方麵一切正常。”

“接下來你們看到的折射光,將會是波長在590到625X10-9次方米的橙光。”

光的波長早在1807年就由托馬斯·楊計算出了具體數據,隻是由於納米這個單位還要等到1959年,才會由查德·費恩曼提出。

因此此時光的波長的計量描述,還是用十的負幾次方米來表示。

另外但凡是物理老師沒被氣死的同學應該都知道。

光的波長越短,頻率就越高。

紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。

以上從左到右波長逐漸降低,頻率依次升高。

法拉第雖然仍舊搞不清徐雲為什麼執著於光頻,但還是配合著點了點頭:

“我記住了,你繼續吧,羅峰同學。”

徐雲見說重新走到了發射器邊,按下了啟動鍵。

咻——

電壓再次從零開始升高。

1伏特....

100伏特....

300伏特.....

1000伏特.....

然而令法拉第等人意外的是。

當電壓上升到第一次的兩萬伏特時,發生器上例行出現了電火花,但接收器上卻是.....

毫無動靜。

很快,電壓再次升高。

2.2萬伏特......

2.3萬伏特......

眾所周知。

光的強度和功率有關,在電阻不變的情況下,功率又和電壓有關。

也就是p=u·u/R,電壓越高,功率就越高。

然而當發生器的電壓增幅到2.8萬伏特的時候,接收器上依舊沒有任何火花出現。

看著表情逐漸開始凝重的法拉第等人,徐雲又朝小麥招了招手。

很快。

小麥拿著一個凸透鏡走了上來。

化身過迪迦的朋友應該都知道。

在正常情況下,增加光強的原理基本上隻有三種:

減小光束立體角,減小光斑尺寸,或者提高光的能量。

其中凸透鏡,便是第一種原理的衍伸應用。

也就是通過折射將光線彙聚的更細,從散亂凝聚成一團,從而達到增加光強的效果。

隨後徐雲從小麥手中接過禿頭境,架在一個類似後世直播支架的設備上,移動到了反射板前。

在凸透鏡的聚光效果下。

發生器上的電火花濺躍出的光線被彙聚成了一小條,量級再次得到了一輪強效的提升。

如果折算成單純的功率,此時濺躍出的光線量級大約等同與五萬伏特左右的電壓效果。

然而......

反射板上依舊如同鮮為人同學做大學物理題一樣,其上空無一物。

見此情形。

原本認為不會再出意外的法拉第不由有些站不住了。

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