納米級的雙光子3D打印技術(shù)，背后竟有這么多故事(2)
時間：2019-02-18 11:58 來源：南極熊 作者：中國3D打印網(wǎng) 閱讀：次
光電效應(yīng)與單光子吸收
遇到了難題，解決思路只有兩個：要么增強(qiáng)聚焦效應(yīng)、要么削弱吸收效應(yīng)。
增強(qiáng)聚焦效應(yīng)是不可能的，無論怎么改透鏡的形式，因為我們生活的是三維世界中，總是逃不過平方反比這一規(guī)律。
退一萬步，即使我們生活在四維、五維、十一維世界又如何？ 再高階的多項式，求導(dǎo)一次就降一階。而負(fù)指數(shù)多牛逼，求導(dǎo)之后還是它自己。
那么再來看看吸收效應(yīng)：
朗伯一比爾定律是1729年發(fā)現(xiàn)的。這只是從現(xiàn)象“總結(jié)”出的規(guī)律，還無法給出明確的形成機(jī)理，更談不上去改變規(guī)律了。
一百多年以后，赫茲于1887年發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)。后來人們發(fā)現(xiàn)，光電效應(yīng)由多個過程組成，其中“光子吸收過程”與SLA打印的“光子吸收過程”在規(guī)律上是相似的。但是他并沒有成功地解釋這一現(xiàn)象。
我們經(jīng)常討論CPU主頻是多少赫茲的，就是以這個人命名的單位。
『海因里�！�?shù)婪颉ず掌潯?/span>
1905年，愛因斯坦在他的奇跡年，發(fā)表論文《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個試探性觀點》，對于光電效應(yīng)給出另外一種解釋，將光解釋為一種粒子，而不是波。
『阿爾伯特·愛因斯坦』
那時候主流物理界的思想，還未從麥克斯韋的電磁世界中走出來，愛因斯坦的正確解釋卻遭到學(xué)術(shù)界強(qiáng)烈的抗拒，直到1921年才被頒發(fā)諾貝爾獎。
光電效應(yīng)的正確解釋，推動了量子理論迅速成熟。有了量子理論的武器，人們才能從第一性原理的角度，推導(dǎo)出“單光子吸收”的朗伯一比爾定律(此處待考)。
光電效應(yīng)：電子一次吸收一個光子，從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)
從理論推導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，只要是“單光子吸收”，就逃不過朗伯一比爾定律的束縛。然而，愛因斯坦的光電效應(yīng)恰恰是指出：
若光的頻率高(例如紫外線)，光子能量高，金屬的自由電子吸收光子后，就有足夠的能量逃逸，就可以觀測到光電效應(yīng)。
若光的頻率低(例如紫外線)，光子能量低，金屬的自由電子吸收光子后，能量不足矣逃逸，則觀測不到光電效應(yīng)。即便光強(qiáng)再高，光子數(shù)量再多，也是觀測不到，因為電子一次只能吸收一個光子�！澳芰坎粔�、數(shù)量來湊”的想法是行不通的。
如果我們生活在三維世界中，就逃不過聚焦效應(yīng)的平方反比規(guī)律。
如果我們的世界遵循量子理論，就逃不過單光子吸收的朗伯一比爾定律。
如此看來，“掏洞型”3D打印看來是沒希望了吧？
(責(zé)任編輯：admin)
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