第440章 一塊玻璃壓諸佬!眾人震撼!李奇維終出手!(第2頁)
但是他的貢獻也是巨大的。
甚至他的某些研究,還變相促進了第四量子數的發現。
這樣的大佬,僅僅用t4分級是不準確的。
李奇維的t系列,僅僅是對物理學家的學術成果做出評價和劃分。
但是對於他們本人的智商和水平,是沒有辦法劃分的。
這也是不能劃分的。
所以,哪怕是t4級的密立根,也會有很多驚才絕豔的想法。
剛剛他的回答就屬於此列。
儘管這個回答並沒有真正解決問題。
但至少思路已經很對了。
玻璃為何是透明的這個問題,李奇維之所以敢斷言無人可以解決。
是因為能解釋的理論現在還沒有被髮表呢。
這個理論就是【能帶理論】。
真實歷史上,海森堡的學生,瑞典物理學家布洛赫,在1928年,提出了晶體的能帶理論。
當時量子力學已經成熟。
但是當物理學家用它研究固體時,就發現了問題。
現有的量子力學只能描述單個微觀粒子的狀態。
而固體是由無數個原子組成的,它們之間形成了複雜的聯繫。
量子力學對於固體這種宏觀物體,就有點束手無策了。
尤其是固體中電子的運動規律,是當時物理學家們研究的重點。
因為它和物質的導電性能相關。
物理學家們希望把量子力學引入固體中電子的研究之中。
在這種大背景下,布洛赫首先把目標瞄向了固體中一類特殊的物質:晶體。
因為晶體中的原子排列規則整齊,相對而言,難度會小一點。
布洛赫突發奇想,他假定晶體中原子核都是固定不動的,按照一定的週期排列。
這樣的話,其實無數個原子就可以看成一個整體。
它們形成的週期性勢場是貫穿整個晶體的。
就好像把整個湖面的波浪看成一個整體,那麼就是一個大波浪橫貫整個湖。
接著,他進一步認為電子就是在這種勢場中運動。
晶體內的所有電子,都是在整個晶體內運動的共有化電子。
如此一來,就能把多電子問題,簡化成單電子問題。
(聽不懂不要緊,知道就行,這玩意不上公式和圖示,是講不清的。)
於是,根據推導後,布洛赫就能得出一個重要的結論。
那就是,在晶體中,電子躍遷不再需要特定能量的光子。
電子吸收光子的條件,變成了一個範圍,就好像一條能帶。
比如假設某晶體的能帶寬度是10ev。
(【ev】是能量單位,讀作電子伏特,表示1個電子經過1v的電位差加速後,獲得的動能。)
(1ev=1.6x10(負十九次方)j)
那麼,只要入射光子的能量超過了10ev,不管是11ev還是12ev,電子都能吸收這些光子,併發生躍遷。
而當光子能量小於10ev時,電子就不會吸收,這些光子就穿透了晶體。
這就是晶體的能帶理論。
利用它,就可以把量子力學引入到固體電子的研究當中。
能帶理論在解釋固體導電、半導體等方面,具有重要的作用。
按照能帶理論,金屬的能帶寬度顯然就是零,因為它的電子能夠自由移動。
那就是不管入射什麼光,金屬中的電子都能吸收。(本問題只考慮可見光範圍哈)
而玻璃也有自己的能帶寬度,大概在9ev。
但是可見光的光子能量範圍是1.6ev到3.3ev之間。
所以,玻璃中的電子,不會吸收任何可見光,因此變的透明瞭。
現在問題來了!
玻璃它不是晶體啊!
雖然玻璃也能測出能帶,但是你不能套用晶體的這套理論。
非晶體必然有另外一種理論。
這個問題,哪怕在李奇維的前世,也依然沒有合理的解釋,是個未解之謎。
所以,玻璃為什麼是透明的,目前沒有最權威的解釋。
是不是感覺很不可思議?
人類連月球都能登上了,竟然連一塊玻璃都搞不明白。
這就是物理學的魅力。
單個粒子組合成宏觀物體後,就好像發生了某種進化。
這就和很多量子行為組合在一起後,形成了“意識”一樣奇妙。
這種量變到質變的界限,似乎涉及到了某種本源性的東西。
而現在,密立根提出的理論,其實就有點類似於能帶理論的雛形。
不過,他有點無賴。
他直接就說金屬和玻璃的能帶寬度不同。
但為什麼不同,他解釋不了。
這其實就是“金屬電子吸收光子能力比玻璃強”的變種。
只不過加上閾值範圍後,顯得比較高大上而已。
密立根自己也不知道,自己誤打誤撞,還真找對了方向。
此刻,他的目光盯著李奇維,臉上的肌肉微微抖動。
顯然,他也知道自己理論的侷限性。
雖然邏輯很完美,但還是差了一點。
在眾人的注視下,李奇維開口說道:
“非常驚豔的想法,密立根教授。”
“現在的量子論還無法很好地應用在固體中。”
“躍遷閾值的概念,或許是對量子論的一種補充。”
聽到這裡,密立根鬆了一口氣。
李奇維的這一句評價,就是他的定心丸,足以證明他物理學大佬的地位。
雖然到了密立根這種層次,已經不在乎很多人的評價了。
但李奇維的意見,他永遠不敢忽略。
然而,緊接著,他就聽到:
“但是,密立根教授,你的回答依然沒有解釋清楚。”
“按照你的理論,請問為什麼金屬的閾值就要比玻璃低呢?”
“或許你會說,是因為它們的組成結構不一樣。”
“但是水晶、鑽石等也是透明的。”
“它們和玻璃的組成結構也是不一樣的。”
“那為何這次的不同,卻導致二者同樣是透明的呢?”
“所以,我認為,一定還存在更深層的本質原因。”
譁!
李奇維的分析,讓在場大佬們皆是一驚。
剛剛他們還在認可密立根的理論,布魯斯教授就反手一擊、直搗黃龍。
一針見血地提出了密立根理論的缺陷。
“是啊,布魯斯教授說的很對。”
“密立根教授的理論,有點像根據結果倒推原因了。”
“他並沒有解釋什麼因素會影響閾值。”
“金屬、鑽石、玻璃,這三種不同結構,應該放在一起比。”