V knize A. Beiser „Perspectives of Modem Physics“, jejíž překlad pod názvem „Úvod do moderní fyziky“ je předkládán českému čtenáři, je uplatněno spíše druhé hledisko (i když výklad začíná speciální teorií relativity). Zde by bylo možno se podivit disonanci, že anglické slovo „perspectives“ je přeloženo jako „úvod“. Slovo perspektiva, alespoň v češtině, nezdá se plně vystihovat skutečný obsah díla a zatímco v angličtině knih podobného obsahu jako kniha Beiserova vyšla celá řada a názvy mnohých z nich začínají slovem „Introduction“, tj. „Úvod“, v češtině takových knih máme poskrovnu, jsou-li vůbec k dispozici. Ve prospěch tohoto volnějšího překladu (jednoho slova) svědčí nakonec i autorova předmluva, v níž jsou jasně vyloženy jak jeho přístup k celé látce a jejímu výběru, tak i pojetí výkladu po stránce metodické. Z těchto Beiserových řádků je zřejmé, že jde o úvodní učebnici, nechceme-li se dovolávat přímo vlastního obsahu knihy.
Vlnová teorie
světla, která jediná vysvětluje spoustu optických jevů především difrakci inter
ferenci jednou nejlépe prověřených fyzikálních teorií.
Při určité události vykazuje světlo buď vlnovou, nebo částicovou povahu,
nikdy však obojí zároveň. Tady neexistuje žádná možnost odvození kvantové teorie světla vlnové
teorie nebo naopak. Einsteinova hypotéza roku 1905, totiž světlo šíří
prostorem formě oddělených fotonů, byla ovšem tehdy přijata nedůvěrou. Vlnová teorie není schopna uvést
jediný důvod pro existenci takového prahového kmitočtu, při použití dqpadajícího
světla nižším kmitočtem nejsou emitovány žádné fotoelektrony bez ohledu na
intenzitu světelného paprsku —jak zcela přirozeně plyne kvantové teorie. druhé straně podle kvantové teorie světlo šíří zdroje jako
řada lokalizovaných koncentrací energie, nichž každá dostatečně malá, aby mohla
být pohlcena jediným elektronem. 10~19 J/eV
Maximum energie fotoelektronů tedy
T
*
m
ax /iv /iv0 3,6 —2,0 1,6 . Zvláštní přitom je, kvantová teorie, která vy
šetřuje světlo jako čistě částicový jev, explicite obsahuje kmitočet světla čistě vlnový
pojem.
Názor, podle něhož světlo šíří jako řada malých klubek energie (někdy
nazývaných fotony), příkrém rozporu vlnovou teorií světla.
Situace zde zásadně odlišná řekněme případu relativistické newtonovské
mechaniky, kde newtonovšká mechanika ukazuje jako jistá aproximace mechaniky
relativistické. Energie, kterou světlo nese, podle této analogie spojitě
rozdělena vlně.2
K přepočtu této energie joulů elektronvolty připomeňme, že
1 1,6 1019 .
Kvantová teorie světla při vysvětlování fotoelektrického jevu překvapivě
úspěšná. Planckova myšlenka,
podle níž horké těleso emituje světlo jednotlivých kvantech, nebyla neslučitelná
se šířením světla jako vlny.
Které teorii máme věřit? Spousta fyzikálních hypotéz musela být pozměněna
nebo zamítnuta, když začaly rozcházet experimentem, ale nikdy předtím jsme
nebyli nuceni použít dvou zcela různých teorií vysvětlení jediného fyzikálního jevu. Správně předpovídá, maximální energie fotoelektronů musí záviset na
kmitočtu dopadajícho světla, jeho intenzitě rozdíl závěrů vlnové
teorie dokáže vysvětlit, proč nejslabší světlo může vést okamžité emisi
fotoelektronů, opět rozdíl vlnové teorie.
1,6. Tentýž světelný paprsek, který ohýbá difrakci mřížce,
může způsobit emisi fotoelektronů vhodného povrchu, avšak oba procesy vy
71
. Podle
vlnové teorie světlo šíří zdroje podobně, jako kruhy šíří hladině jezera
z místa dopadu kamene.
takže
5 1(T19'J
/iv 3,6 .3
