納米級的雙光子3D打印技術，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 閱讀：次
光電效應與單光子吸收
遇到了難題，解決思路只有兩個：要么增強聚焦效應、要么削弱吸收效應。
增強聚焦效應是不可能的，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，求導一次就降一階。而負指數多牛逼，求導之后還是它自己。
那么再來看看吸收效應：
朗伯一比爾定律是1729年發現的。這只是從現象“總結”出的規律，還無法給出明確的形成機理，更談不上去改變規律了。
一百多年以后，赫茲于1887年發現了光電效應。后來人們發現，光電效應由多個過程組成，其中“光子吸收過程”與SLA打印的“光子吸收過程”在規律上是相似的。但是他并沒有成功地解釋這一現象。
我們經常討論CPU主頻是多少赫茲的，就是以這個人命名的單位。
『海因里希·魯道夫·赫茲』
1905年，愛因斯坦在他的奇跡年，發表論文《關于光的產生和轉化的一個試探性觀點》，對于光電效應給出另外一種解釋，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術界強烈的抗拒，直到1921年才被頒發諾貝爾獎。
光電效應的正確解釋，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，推導出“單光子吸收”的朗伯一比爾定律(此處待考)。
光電效應：電子一次吸收一個光子，從基態躍遷到激發態
從理論推導發現，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。
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。即便光強再高，光子數量再多，也是觀測不到，因為電子一次只能吸收一個光子。“能量不夠、數量來湊”的想法是行不通的。
如果我們生活在三維世界中，就逃不過聚焦效應的平方反比規律。
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？
(責任編輯：admin)
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