由光电效应引发的思考

众所周知的光电效应由德国物理学家赫兹发现，爱因斯坦给出解释：光具有波粒二象性，并由此获得诺贝尔奖。

当一束光照射到金属板上时，会有电子逸出的现象被称为光电效应。

其实，光不具有波粒二象性，只具有波的性质，爱因斯坦给出的解释是错误的。

在这里首先解释光是什么，光是电磁波的一种，在本质上属于电磁波，只是它的频率是
肉眼所能识别的而已。

电磁波其实是电场与磁场交替出现的结果，并且一周期的电磁波有电
场与磁场同时出现的情况，也有只出现其中一种的情况。

因为电场与磁场的交替出现如果用
微元法放小，可能是微小变化的。

磁场有一点儿微小变化，那么电场就有相应的微小变化。

同样，若电场有微小变化，那么磁场也有相应变化。

所以它们有同时存在的情况。

也有只出
现其中一种的情况。

当电磁波的频率足够大，周期足够小，周期恰是电场或磁场瞬时出现的
时间，那么一周期内的电磁波就有只出现其中一种的情况。

如果光是一种物质，一种粒子，
那么电场或者磁场也就是一种物质或粒子了，很明显这与事实矛盾。

因为电场或磁场看不见、摸不着，无法与物体发生碰撞，所以光具有波粒二象性不成立。

光电效应的产生其实是因为金属板上的自由电子吸收了光的能量而加速逸出的。

是怎样
吸收的呢？因为光也是一种电磁波，电磁波就是由电场和磁场组成的，只是它们时刻在发生
着变化。

一种是电场能量，当变化的电场与自由电子相遇时，电场对自由电子产生电场力，
电场力在电场出现的瞬间对电子做了功。

而自由电子也是有一定初速度的，在变化的电场所
出现的空间范围内电子运动的距离乘上电场力就等于电场力对电子所做的功。

当然，电场力
不是恒定的，因为电场不是恒定的，电子的速度也不是恒定的，可用积分的方法计算。

同样，另一种是磁场能量，当变化的磁场与自由电子相遇时，磁场产生的洛仑兹力对自由电子也做
了功，只是对于电场力所做的功，它是极小的，就好比质子与电子的质量比一样。

从这一点
可以看出电场其实也是一种能量，磁场也是一种能量，因为在这种条件下它们可以转化成动能。

其实不仅仅是自由电子能吸收光的能量，只要是带电粒子都可以，如电子、质子或者原
子核，只是质子或原子核吸收的能量很小，因为运动速度相对于电子很慢。

光的能量可被实
物粒子吸收，电磁波也如此，最典型的代表例子就是微波炉加热食物。

其它如用电磁波做光
电效应实验也是可以的。

解释了光是电磁波，再来解释电场、磁场是什么。

先来解释磁场是什么（电场和磁场相似）。

磁场其实只是一种改变了结构的一种空间。

也就是说有磁场的地方，那么有磁场的那
块空间已经和没有磁场时的那块空间不同了，两者的空间结构是不同的。

磁场、电场如此，
引力场也如此。