Array|光的明暗相间条纹是引力作用产生的( 二 ) Array

电子与原子碰撞时损失的能量是不连续的。1914年弗兰克和赫兹在研究中发现电子与原子发生非弹性碰撞时能量的转移是量子化的。弗兰克赫兹实验装置主要是一只充气三极管，电子从加热的铂丝发射，铂丝外有一同轴圆柱形栅极，电压加于其间，形成加速电场。电子穿过栅极被外面的圆柱形板极接受，板极电流用电流计测量。当电子管中充以汞蒸气时，实验发现每隔4.9伏电势差，板极电流都要突降一次。弗兰克赫兹实验测定表明，电子与汞原子碰撞时，电子损失的能量严格地保持在4.9电子伏，即汞原子只接收4.9电子伏的能量。如果在管子里充以氦气，也会发生类似情况，但其临界电势差约为21电子伏。通常认为弗兰克-赫兹实验证明原子内部结构存在分立的定态能级，这个事实直接证明了汞原子具有玻尔所设想的那种"完全确定的、互相分立的能量状态"，是对玻尔的原子模型的第一个决定性的证据。

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我们认为弗兰克赫兹实验至少表明三点：第一是原子内部能级是不连续的，第二就是自由电子在与其他原子作用时很容易损失能量（很显然自由电子损失了能量当然会减少质量）；第三就是处于原子核束缚作用下的电子可以吸收能量。从微观角度来讲，自由电子质量较大、内部各部分之间的结合力较小，它既可以吸收光子也可以放出光子，当它遇到一个在原子核静电引力束缚作用下"饥饿程度"比它大许多的电子时，当然会被"掠夺"一部分质量；如果在原子核静电引力束缚作用下电子的"饥饿程度"继续增大，它就会从自由电子那里"掠夺"更多的质量，这也就是实验中表现出来的不同原子的临界电势差不同的根本原因。这个实验也在一定程度上证实了电子"质量幻数"的存在。原子从自由电子"掠夺"一部分质量，实际上是原子核静电引力束缚作用下处于"饥饿状态"的电子从自由电子那"掠夺"一部分质量，这也是我们根据大量实验事实总结出的微观粒子三大作用规律的第二条内容：微观粒子间的相互作用"满足弱肉"强食规律，内部结合力大的粒子可以从内部结合力小的粒子处"掠夺"一部分质量。
电子的"衍射条纹" 。1927年戴维逊和革末做了一个实验，该实验用一束电子束轰击一张用金属镍做成的金属箔，电子会在屏幕上形成衍射条纹（明暗相间的同心圆环），也就是说电子到达屏幕上的位置是不连续的。科学家发现X射线通过特定的晶体也会形成衍射条纹。由于人们普遍接受了波动理论，认为X射线是电磁波，X射线的衍射图案就是其波动性的证明，既然电子的衍射图案和X射线的衍射图案高度相似，所以人们认为电子也和X射线一样具有波动性。从宏观上讲金属铝箔是均质的，电子束通过铝箔应该不发生偏转，但实际上电子束通过铝箔形成了圆环形图案，至少说明两点：第一，电子束在穿过铝箔时受到物质作用从而改变了原来的运动轨迹；第二，电子束受到的作用力是不连续的，因为如果电子束受到连续的外力作用则电子束的运动轨迹就会连续变化，最终就应该在屏幕上形成一片连续的亮区。电子束通过铝箔形成圆环形图案的实验事实表明，电子束在与铝箔作用时，受到的力的作用是不连续的。而弗兰克-赫兹实验已经揭示了电子与原子碰撞损失的能量是不连续的，与之相符。

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电子衍射现象中到达不同条纹处的电子质量是不同的。我们认为电子的"衍射条纹"恰恰是电子具有特定内部结构粒子的直接实验证据。弗兰克赫兹实验表明，自由电子与原子碰撞时会损失特定的能量（实验证实电子至少会损失4.9电子伏的能量或者21电子伏的能量）。假设当电子束通过金属箔时损失了4.9电子伏的能量（实质是在原子核束缚下处于饥饿状态的电子从自由电子处"掠夺"了一部分质量），电子损失质量的同时其运动状态一定会发生改变而不会继续沿着原来的轨迹以直线打在屏幕上。在金属箔与屏幕距离一定的情况下，如果一个电子与原子碰撞后损失4.9电子伏能量并以θ度偏转角打在屏幕上距离圆心2厘米处，许多个损失了4.9电子伏能量的电子打在屏幕上最终将会形成半径为2厘米的圆环。同样的道理，如果电子损失的能量为21电子伏，则这样的电子与原子碰撞后偏转角度会大于θ，所以可能在屏幕上形成半径为6厘米的圆环；同样的道理电子还可能在屏幕上形成半径为9厘米的圆环……，这样，电子损失n个特定能量必将在屏幕上打出n个圆环。由此可见，电子束通过金属箔后由于损失特定能量偏转特定的角度所以其在屏幕上的落点表现为不连续性，电子束损失不同的能量就会在屏幕上形成特定的同心亮环。电子通过金属箔后损失相同的能量必然到达相同的圆环位置，电子损失能量越大则偏离圆心就越远，这一点和电子的波动性完全不沾边，只能说明电子和金属箔中原子的能量交换是不连续的。如果自由电子损失的能量是连续变化的，比如从0.01电子伏到100电子伏连续变化，则电子在屏幕上的落点也是连续变化的，最终屏幕上出现一片明亮区域。电子在与原子作用时其能量损失显示出不连续变化的特征，实际上这是电子内部能极量子化（电子有特定内部结构并且存在"质量幻数"）的外在表现而不是电子波动性的外在体现。与光的双缝干涉现象类似，电子通过双缝后会形成不同的明条纹，实验已经表明到达不同明条纹处的电子能量（质量）是不同的，说明电子通过金属箔到达屏幕位置并不是由几率决定的，而是由电子损失的能量多少决定的。由此推测，光子通过窄缝后到达屏幕位置也不是由几率决定的，而是由光子受到的引力决定的。