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人們對於這種奇怪的、不符合理論的資料感到很迷惑，無法理解。例如，太陽就是一個最好的黑體，太陽表面的溫度是6000度，如果光是波，那麼太陽發射出的光絕大部分應該以紫外線的方式發射出來，然而實際情況卻是，太陽並沒有發射出更多的紫外線，而是發射出的白光最多。紫外線和高能射線只佔總輻射量的極少一部分。因此，當你把光設想成波，就會引發理論與實際檢測上的不統一。

（三）光量子

對黑體輻射實驗的結果是：透過圖1…16，我們可以清楚看到，在黑體中溫度達到3000K時，假設輻射的總能量是100份，輻射出的各個頻率段的電磁波的分佈情況是呈現出一個平緩的小山形的。在溫度達到4000K時，輻射出的各個頻率段輻射的量分佈情況就產生了差異，即向紫外線端移動。當溫度達到5000K時，在各個頻率段的輻射分佈情況就呈現出一個高峰形狀。如果按照當時的經典解釋——把光看成是波，溫度越高，在高頻率段的輻射應該會與其他頻率段的輻射相同。但是實驗情況卻是隨著溫度的增高，並未出現大量的更高頻率的電磁波。

1900年，普朗克（1858—1947年）提出了一個輻射公式，這個公式完全符合實驗所得到的資料。然而這個公式讓普朗克必須假定存在一個公式E=hf，也就是說輻射必須是有限量的，即h不能等於零。其中E是能量，f是頻率，h是一個非常小的常數。

這是什麼意思呢？

簡單地說，從黑體中輻射出來的電磁波不能是連續發出的，而是一份一份發出的，每一份就被普朗克稱為一個〃量子〃（量子力學由此而來）。例如：普朗克常數約為h=6。626×10…34J·s，那麼如果一個光子每秒鐘振動一次，那麼這個光子具有的能量根據公式就是6。626×10…34J（J是能量單位）。紅色光的頻率是400×1012赫茲，因此一個紅色光子具有的能量是400×6。626×10…22J。以此類推，其他頻率的光子所具有的能量就很容易計算出來了。

因此，從普朗克開始，不再把光看成是單純的連續發射出的波，而看成是一份一份發出的波包——量子。

第13節：光電效應

五、光電效應

把光照射到金屬表面（例如鋅板），就會發生電流效應（見圖1…17），這一效應被稱為光電效應。光電效應是如何發生的呢？

首先光電效應產生的原理是，光把原子中的電子敲出了原子空間，在電子脫離了原子核的束縛跑到空間中後，就裸露出了一個正電場，因此就產生出了電磁場的移動——電流。

按照當時觀點，是把光當成波來處理的。例如，你可以把波對電子的衝擊想象成海浪對沙灘上石子的衝擊。這樣光的強度（如同海浪的強度）越大，被撞出的電子也就越多，因此產生出的電流也就越大。

然而人們透過實際檢測到的情況卻不是這樣的，人們觀察到的情況是：讓金屬產生電流的光的頻率存在一個閾值，凡是在這個閾值下，無論你施加多大強度的輻射量，都不會產生電流。在閾值之上，只要很少量的電磁輻射，就會產生電流。例如：紅色光的頻率較低，如果你把一塊金屬放在火熱的爐子旁邊烤，即紅光的輻射量很大，金屬中也未出現任何電流。如果只是用少量的紫光去照射金屬，那麼瞬間就會出現電流。就是說，當把光認定為波時，無法解釋光電效應中為什麼會存在這麼一個閾值。◆米◆花◆書◆庫◆&nbsp；http：//__

在1905年，愛因斯坦借鑑了普朗克關於電磁波是以一份一份發出的見解，提出如果把光想象成是一個一個的粒子，那麼光電效應的反常現象就獲得了合理的解釋。解釋如下：你可以想象沙灘上存在的是一個一個的如鉛球一樣的電子，把低頻率的紅色光子想象成一個一個的乒乓球，那麼無論多少乒乓球撞向鉛球，因為其單個的能量很小，因此即便再多的乒乓球也無法將一個鉛球敲出沙灘坑外。但如果是一個帶有高能量的高頻率光子，例如紫色光，那麼每一個紫色光子都如同是一個鉛球，因此只是一個鉛球就可以將沙灘上的另一個鉛球敲出坑外。

因此，火爐即便很熱，它所輻射出的都是低頻率（低能量）的光子，是無法產生電流的。同時，即便是你用很少量的紫光去照射金屬，也會產生電流效應。例如，就算是在陰天情況下，陽光中輻射過來的一部分高頻率的光子，也會發生光電效應。

雖然愛因斯坦在1921年因光電效應