日期：2020.03.05
[文章摘要]：自從愛因斯坦以假設具有單一頻率且攜帶與其頻率成正比動能與動量的光子解釋光電效應具有的紅限（極限頻率）僅與材質有關，與光強度無關等現象，以及用類似的光子說較好地解釋了X射線照射輕金屬時產生的康普頓效應以來，光子說得到了學術界的普遍認可，似乎已對光子說沒有任何歧議了。並且通常認為光子是由原子中的電子在不同能級間躍遷時釋放出來的、單一頻率的、具有與其頻率成正比的動能和動量。但事實上可能並非如此！因為一方面光不僅僅是由電子躍遷時才產生的，絕大部分光源通常情況下並不產生單一頻率的光，而是產生連續頻率譜的光。而連續頻率譜的光是不可能用有限個不同頻率的單一頻率的光子構成的。同時，光作為電磁波，實際上是變化的電場與磁場，對不同帶電體的作用方式是不同的：對帶負電的電子和帶正電的質子以及電中性的中子的作用是完全不同的，當三種不同粒子同時受到同一束光作用時應該出現完全不同的運動狀態變化趨勢：電子與質子朝完全相反的方向變速運動，而中子將基本不受影響。這也是本文擬採用的檢驗光子是否真的存在的實驗方案基本原理與前提。
一、光子說的由來及概要
光子說是由愛因斯坦提出的，主要是為了解釋光電效應中存在紅限（極限頻率）僅與材質有關，與光強度無關，以及光電子的初速度僅與光的頻率有關與光的強度無關等現象。(建立在普朗克能量子的概念之上)光子(又叫光量子)是一種靜止質量為零的粒子，具有能量和動量。它的能量表hγ(γ為頻率，h為普朗克常量) 表hγ(γ為頻率，h為普朗克常量為p=P=h/λ=hγ/c(γ為頻率,c為光速,h為普朗克常量)在空間傳播的光是不連續的，而是一份一份的，每一份叫做一個光子，光子的能量與頻率成正比，即E=hγ (h=6.626*10^-34 J.S)
光子理論認為，光是由一份份光子組成，光的傳播是一份份光子的傳播，一個光子的能量為E=hr(h為普朗克常數6.63*10^-34,r為光的頻率)，因此，只要一個光子能量大於金屬的逸出功（電子脫離金屬原子做的功），電子就會從金屬表面脫離；於是，只需光照射到金屬表面就會產生光電流，無需時間積累，因此，該過程是瞬時的。[摘自百度百科]
而利用光子說解釋康普頓效應時更是直接認為攜帶與其頻率成正比動能/動量的光子與輕金屬中的自由電子相互碰撞才導致照射的X射線被碰撞到不同的方向並改變頻率的。
二、光子存在的真實性質疑
1、光電效應中，更高頻率的光為什麼不能產生更多的光電子，且光的頻率高到一定程序後，光電子數量不增反降，甚至幾乎不能產生光電效應；光電子運動方向與光照射方向間的夾角可大於90度，違背動能與動量守恆定律；為什麼紅限不隨光的強度逐漸降低，難道當光子密度高到一定程度後，仍然不會出現稍低於紅限的兩個或兩個以上光子同時或先後作用於同一電子使其成為光電子嗎？
2、康普頓效應中為什麼沒有光子與非自由電子及原子核相互碰撞後被反射或改變方向的、頻率變化稍小的X射線成份？難道自由電子的截面積比原子核更大嗎？為什麼沒有光子與其他電子或原子核二次或二次以上相互碰撞的現象？
3、普通光源產生的連續頻率的光譜如何用有限的、不同頻率的單一頻率的光子構成？
4、光通過不同介質時在界面處出現的速度躍升或躍降的能量從哪來或到哪去了？為什麼在界面處光速可以躍變，而在均勻介質內部卻不會？
5、為什麼不會出現不同光子間相互碰撞的現象？
6、為什麼光相互干涉時，暗條紋處的光強度相互抵消（光有能量的話，能量去哪了），而明條紋處的光強度為單束光強度的四倍，高出的二倍哪來的？
7、連續頻率的太陽光被空氣反射出現彩虹或油膜、肥皂泡產生的干涉圖像中不同部位僅出現不同頻率的光，其他頻率的光哪去了？
8、以上問題如果用光是變化的電磁場，它與不同運動狀態下的電子、原子核相互作用會產現不同的物理現象來解釋反而更加合理。這方面的問題，本人在不同的文章中有比較詳細的敘述，在此暫不多談，
三、攜帶動能與動量的光子若真的存在應產生的基本效應
如上所述，如果光子真的為一份一份的且攜帶與其頻率成正比動能與動量的粒子，那麼，光子不僅可以與電子相互碰撞，也應與原子核、質子和中子等粒子產生相互碰撞現象。甚至應該出現不同光子間的相互碰撞!而且由於質子、中子和原子核的質量遠大於電子，因此，它們之間的相互碰撞應該更接近完全彈性碰撞。據此，我們可以設計一個實驗方案來檢驗光子是否真的存在：讓同一束光同時照射等距離上的電子、質子和中子。
四、檢驗光子真實性的實驗方案
方案一：雲室方案
雲室是目前常用於觀測微觀粒子的實驗室設施之一，各類不同粒子在雲室中的運動軌跡是完全不同的。因此，可以考慮在目前雲室的基礎上，增加可控變頻電場與磁場作用於雲室某一方向或用固定頻率的光定向照射雲室，其電磁場變化週期或光的週期應該小於電子、質子和中子在雲室中留下運動軌跡持續時間的一半甚至更小，以便觀測它們在變化電場與磁場的作用下運動軌跡的變化規律。
如果電子、質子和中子在變化電場與磁場作用下，運動軌跡的改變方向相同，則可以證明光子存在；如果出現電子與質子的運動軌跡改變方向相反，且中子運動軌跡基本不改變，則證明光子是不存在的。只能證明光是變化的電磁場，對不同電性的物質的作用方式不盡相同。
方案二：靜止電子、質子和中子方案
當使用同一束光同時照射處於等距離上的相對靜止電子、質子和中子時，觀測它們的運動狀態變化趨勢和規律。
如果電子、質子和中子被光照射同時朝同一方向改變運動狀態時，則說明光子存在；如果電子與質子朝相反的方向改變運動狀態，且中子基本不改變運動狀態，則證明光子不存在。只能證明光是變化的電磁場，對不同電性的物質的作用方式不盡相同。
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