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原子光谱简史
阿尔伯特•爱因斯坦(Albert Einstein,1879–1955)因对光电效应的卓越解释而荣获1921年诺贝尔物理学奖。他在1905年提出,光是由离散的能量量子——即“光子”组成的,每个光子的能量与其频率成正比(E = hν,其中h为普朗克常数)。当光子照射到金属表面时,若其能量大于金属的逸出功,电子便会吸收光子能量并从表面发射出去,这一过程被称为光电效应。爱因斯坦的理论成功解释了经典电磁学无法说明的实验现象,如发射电子的动能只取决于光频而非光强,为量子力学的发展奠定了重要基础。
这一发现对光谱学产生了深远影响。光电效应不仅揭示了光的粒子性,弥补了光的波动理论在能量传输描述上的不足,更重要的是,它直接推动了光电探测技术的诞生。基于该效应发展的光电倍增管、光电二极管等探测器,因其高灵敏度和快速响应特性,成为现代光谱仪的核心组件之一,广泛应用于紫外、可见及近红外波段的光信号测量。
此外,光电效应原理也被用于X射线光电子能谱(XPS)等技术中,通过分析被激发电子的能量分布,可探测材料的元素组成及化学态。爱因斯坦的工作因此架起了光与物质相互作用研究的桥梁,使光谱学从宏观谱线分析深入至微观电子能级探测,极大拓展了光谱技术在物理与化学分析中的深度和精度。
阿尔伯特•爱因斯坦
Albert Einstein
1879–1955
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