爱因斯坦理论

普朗克的量子论是革命性的，爱因斯坦进一步于 1905 年发展了它。同样基于（空腔中辐射的）熵的观点，并与气体统计理论中的概率相比较， 他提出不仅在辐射的吸收和发射过程中，而且在空间的传播中也存在分立的量子 hv（h 是普朗克在他的理论中引入的常数）。按这种形式，爱因斯坦的理论甚至比普朗克的更为革命，因为它把电磁波在空间中的传播图景描述为一连串的能量量子 hv 流。爱因斯坦提议他的理论可由光电效应加以检验，而密立根等人于 1916 年在实验中证实了这一量子效应。G.N.刘

易斯于 1926 年将这一量子命名为“光

子”。爱因斯坦于1917年完善了他的光子理论，给光子以动量p = hν = h

c λ

对频率为ν和波长为λ的电磁波，光子具有由下式规定的粒子性质——能量 E 和动量 p

E = hν，p = h

λ

光子理论还从康普顿效应（1923 年），特别是波特和盖革于 1924—1925 年间对反冲电子和散射光子的同时测量实验中，得到强有力的支持（参见书末附录 7）。

量子论早期的另一成功是爱因斯坦的固体比热理论（1907 年），它显示出在很低温度时对杜隆—珀替定律 Cv=3R 的偏离。应用普朗克理论于

固体中原子的振动，得出原子比热的表达式

x 2ex hν

Cv = 3R (ex − 1)2 ，x = kT

它当 x→0 即高温时趋于 3R。尽管这个理论后来为玻恩、V.卡尔曼和德拜等人所修改，但爱因斯坦的主要思想仍是现代固体理论的发端。