Prezentacja przemówienie profesora S. Arrheniusa, Przewodniczącego Komitetu Noblowskiego fizyki Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk, 10 grudnia 1922 roku*
Wasza Wysokość, Wasza Królewska Wysokość, panie i Panowie.
prawdopodobnie nie żyje dziś żaden fizyk, którego nazwisko stało się tak powszechnie znane, jak nazwisko Alberta Einsteina. Większość dyskusji koncentruje się na jego teorii względności., Odnosi się to zasadniczo do epistemologii i dlatego jest przedmiotem ożywionej debaty w kręgach filozoficznych. Nie będzie tajemnicą, że słynny filozof Bergson z Paryża zakwestionował tę teorię, podczas gdy inni filozofowie uznali ją całym sercem. Teoria, o której mowa, ma również implikacje Astrofizyczne, które są rygorystycznie badane w chwili obecnej.
w pierwszej dekadzie tego stulecia największe zainteresowanie wzbudzał tzw. ruch Browniański., W 1905 roku Einstein założył teorię kinetyczną, aby wyjaśnić ten ruch, za pomocą której wyprowadził główne właściwości zawiesin, tj. cieczy z zawieszonymi w nich cząstkami stałymi. Teoria ta, oparta na mechanice klasycznej, pomaga wyjaśnić zachowanie tak zwanych rozwiązań koloidalnych, zachowania, które zostały zbadane przez Svedberga, Perrina, Zsigmondy ' ego i niezliczonych innych naukowców w kontekście tego, co wyrosło na dużą gałąź nauki, chemię koloidów.,
trzecia grupa badań, za które w szczególności Einstein otrzymał Nagrodę Nobla, należy do domeny teorii kwantowej założonej przez Plancka w 1900 roku. Teoria ta twierdzi, że energia promieniowania składa się z pojedynczych cząstek, określanych jako „kwanty”, w przybliżeniu w taki sam sposób, jak materia składa się z cząstek, tj. atomów. Ta niezwykła teoria, za którą Planck otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 1918 roku, cierpiała na wiele wad i około połowy pierwszej dekady tego wieku osiągnęła rodzaj impasu., Następnie Einstein przedstawił swoją pracę na temat ciepła właściwego i efektu fotoelektrycznego. Ten ostatni został odkryty przez słynnego fizyka Hertza w 1887 roku. Odkrył, że iskra elektryczna przechodząca między dwiema kulami robi to łatwiej, jeśli jej ścieżka jest oświetlona światłem z innego wyładowania elektrycznego. Bardziej wyczerpujące badania tego ciekawego zjawiska przeprowadzili Hallwachs, którzy wykazali, że w pewnych warunkach ciało ujemnie naładowane, np., metalowa płytka, oświetlona światłem określonego koloru-ultrafiolet ma najsilniejszy efekt-traci swój ładunek ujemny i ostatecznie przyjmuje ładunek dodatni. W 1899 roku Lenard zademonstrował przyczynę emisji elektronów z pewną prędkością z ujemnie naładowanego ciała. Najbardziej niezwykłym aspektem tego efektu było to, że prędkość emisji elektronów jest niezależna od natężenia światła świetlnego, które jest proporcjonalne tylko do liczby elektronów, podczas gdy prędkość wzrasta wraz z częstotliwością światła., Lenard podkreślał, że zjawisko to nie jest w dobrej zgodzie z panującymi wówczas koncepcjami.
związanym z tym zjawiskiem jest Fot luminescencja, czyli fosforescencja i fluorescencja. Kiedy światło uderza w substancję, ta ostatnia czasami staje się świecąca w wyniku fosforescencji lub fluorescencji. Ponieważ energia kwantu światła wzrasta wraz z częstotliwością, będzie oczywiste, że kwant światła o określonej częstotliwości może tylko spowodować powstanie kwantu światła o niższej lub co najwyżej równej częstotliwości. W przeciwnym razie powstałaby energia., Światło fosforescencyjne lub fluorescencyjne ma więc mniejszą częstotliwość niż światło wywołujące Fot luminescencję. Jest to zasada Stokesa, która została wyjaśniona w ten sposób przez Einsteina za pomocą teorii kwantowej.
podobnie, gdy kwant światła spada na metalową płytkę, może co najwyżej oddać całą swoją energię elektronowi. Część tej energii jest zużywana w przenoszeniu elektronu w powietrze, pozostała część pozostaje z elektronem jako energia kinetyczna. Dotyczy to elektronu w warstwie powierzchniowej metalu., Z tego można obliczyć dodatni potencjał, do którego metal może być naładowany przez napromieniowanie. Tylko wtedy, gdy kwant zawiera wystarczającą ilość energii dla elektronu do wykonania pracy odłączenia się od metalu, elektron porusza się w powietrzu. W związku z tym tylko światło o częstotliwości większej niż pewna granica jest w stanie wywołać efekt fotoelektryczny, niezależnie od dużej intensywności promieniowania świetlnego. Jeśli ta granica zostanie przekroczona, efekt jest proporcjonalny do natężenia światła przy stałej częstotliwości., Podobne zachowanie występuje w jonizacji cząsteczek gazu i można obliczyć tzw. potencjał jonizacyjny, pod warunkiem że znana jest częstotliwość światła zdolnego do jonizacji gazu.
prawo Einsteina efektu fotoelektrycznego zostało niezwykle rygorystycznie przetestowane przez amerykańskiego Millikana i jego uczniów i przeszło test znakomicie. Dzięki tym badaniom Einsteina teoria kwantowa została udoskonalona w wysokim stopniu i w tej dziedzinie wykształciła się obszerna literatura, dzięki której udowodniono niezwykłą wartość tej teorii., Prawo Einsteina stało się podstawą ilościowej fotochemii w taki sam sposób, jak prawo Faradaya jest podstawą elektrochemii.**
* Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki za rok 1921 została ogłoszona 9 listopada 1922 roku.
** będąc zbyt daleko od Szwecji, profesor Einstein nie mógł uczestniczyć w ceremonii.