纳米级的双光子3D打印技术，背后竟有这么多故事(2)
时间：2019-02-18 11:58 来源：南极熊 作者：中国3D打印网 阅读：次
光电效应与单光子吸收
遇到了难题，解决思路只有两个：要么增强聚焦效应、要么削弱吸收效应。
增强聚焦效应是不可能的，无论怎么改透镜的形式，因为我们生活的是三维世界中，总是逃不过平方反比这一规律。
退一万步，即使我们生活在四维、五维、十一维世界又如何？ 再高阶的多项式，求导一次就降一阶。而负指数多牛逼，求导之后还是它自己。
那么再来看看吸收效应：
朗伯一比尔定律是1729年发现的。这只是从现象“总结”出的规律，还无法给出明确的形成机理，更谈不上去改变规律了。
一百多年以后，赫兹于1887年发现了光电效应。后来人们发现，光电效应由多个过程组成，其中“光子吸收过程”与SLA打印的“光子吸收过程”在规律上是相似的。但是他并没有成功地解释这一现象。
我们经常讨论CPU主频是多少赫兹的，就是以这个人命名的单位。
『海因里希·鲁道夫·赫兹』
1905年，爱因斯坦在他的奇迹年，发表论文《关于光的产生和转化的一个试探性观点》，对于光电效应给出另外一种解释，将光解释为一种粒子，而不是波。
『阿尔伯特·爱因斯坦』
那时候主流物理界的思想，还未从麦克斯韦的电磁世界中走出来，爱因斯坦的正确解释却遭到学术界强烈的抗拒，直到1921年才被颁发诺贝尔奖。
光电效应的正确解释，推动了量子理论迅速成熟。有了量子理论的武器，人们才能从第一性原理的角度，推导出“单光子吸收”的朗伯一比尔定律(此处待考)。
光电效应：电子一次吸收一个光子，从基态跃迁到激发态
从理论推导发现，只要是“单光子吸收”，就逃不过朗伯一比尔定律的束缚。然而，爱因斯坦的光电效应恰恰是指出：
若光的频率高(例如紫外线)，光子能量高，金属的自由电子吸收光子后，就有足够的能量逃逸，就可以观测到光电效应。
若光的频率低(例如紫外线)，光子能量低，金属的自由电子吸收光子后，能量不足矣逃逸，则观测不到光电效应。即便光强再高，光子数量再多，也是观测不到，因为电子一次只能吸收一个光子。“能量不够、数量来凑”的想法是行不通的。
如果我们生活在三维世界中，就逃不过聚焦效应的平方反比规律。
如果我们的世界遵循量子理论，就逃不过单光子吸收的朗伯一比尔定律。
如此看来，“掏洞型”3D打印看来是没希望了吧？
(责任编辑：admin)
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