第6.1節：光電效應與康普頓散射

目錄 ／ 第6章：量子領域

在能量絲理論裡，光是能量海中的張度擾動波團。只有當擾動跨過局部的張度閾值，才能被打包成一團並以穩定包絡傳播；同理，只有當受體的結構跨過吸收閾值，這團能量才會被一次吃下。

因此，光的**“粒子性”不是因為光是小珠子**，而是因為成團與吸收都受最小閾值的離散化約束。離散的“份”來自閾值，而“波”的一切傳播與干涉來自它在海中的波場本性。

一、統一機理：三處閾值，三次離散

把一次“光的來去”劃分為三段，三處閾值共同決定“為什麼是一份一份”。

• 源頭閾值：成團閾值
  發光體內部的張度與相位在積累與演化。當達到釋放門檻時，庫存被打成一個相干包絡吐出。不到門檻不會“漏點零星能量”，一到門檻就吐出一整團。這決定了發光的“份額化”。
• 路徑閾值：可傳播閾值
  海面並非對一切擾動都“放行”。只有相干性足夠、頻段落在透明視窗、通道取向匹配的擾動，才能以穩定包絡跑遠；其餘會在近源被熱化、散射或淹沒在底噪裡。這決定了誰能遠行，誰只能在近處“冒個泡就沒了”。
• 受體閾值：閉合閾值
  探測器或電子束縛態要跨過材料的放行門檻才算一次吸收或出射。門檻不可分割，要麼不夠，要麼整份閉合。這決定了探測與能量交換的“一次一份”。

一句話：成團閾值讓發光離散，傳播閾值篩出能走遠的，閉合閾值讓吸收離散。這套閾值鏈條，把“波”的傳播與“粒”的離散統一在同一幅物理圖裡。

二、用兩類經典實驗對照這套機理

1. 光電效應：閾值色、無等待、強度改“數目”
   史實速覽：1887 赫茲注意到紫外光能促發火花；1902 勒納德系統報告三條規律：顏色有閾值、光一照就有電子、亮度只改電子數而不改單個動能。1905 愛因斯坦以“單份能量”解釋；1914–1916 密立根高精度驗證。
   能量絲理論的機理對照：

• 顏色有閾值
  受體是被束縛的電子，要跨過材料的放行門檻才算“出”。單份包絡的“猛勁”由源的節拍決定，也就是“顏色”。顏色太紅則單份不夠“硬”，不到閾值再亮也沒用。
• 無可觀等待
  不是慢慢往上磨，而是來一份、夠門檻、立刻閉合。所以一照即有電子，不需要蓄時。
• 強度改“多少”不改“單個多大”
  強度決定單位時間吐出多少團，因此電流隨強度而變；單份的能量與“顏色”綁定，與強度無關。
• 為什麼“一份一份”
  源端到受端，兩頭均由閾值離散化：源靠成團門檻吐“整包”，受靠閉合門檻吃“整口”。中間全程按波的規則走，但到了成交環節只能一次一份地響一下。

2. 康普頓散射：單份對單電子“碰一次”
   史實速覽：1923 康普頓用單色 X 射線照近自由電子，發現散射角越大，顏色越“紅”；解釋為與電子的一次“單份成交”。1927 獲諾獎。
   能量絲理論的機理對照：

• 單份成交
  一團張度包絡與一個可放行的電子亞結構一對一閉合，讓出部分能量與方向，於是散射光“變紅”，角度越大“讓得越多”。
• 離散的散射事件
  受體門檻使每次散射都是一次完整閉合，而非“兩個電子各分半份”。
• 仍是波在塑形
  散射前後，包絡的傳播與相位仍完全遵循波的規律，只是在成交點出現離散。

三、由閾值鏈條得出的外延結論：不是所有擾動都能走遠

許多“光”在源頭就夭折，或走不出近場。原因就在傳播閾值：

• 相干不足：包絡一出生就被打散，走不成“成團的波”。
• 窗口不合：頻段落在環境的強吸收區，被短程吞沒。
• 通道不匹配：沒有可走的低阻通道或取向不對，迅速耗散。

能走遠的“光”，必然同時滿足成團夠整、踩對視窗、通道匹配三條。

四、和現有理論的對表

• 與量子論的“一光子能量隨頻率定”一致。EFT 把“為什麼離散”落到源端成團閾值與受端閉合閾值，不引入額外實體。
• 與量子電動力學對“光子作為場的量子”的計算不衝突。EFT 提供的是材質化的底圖：海給傳播上限與相位，絲與材料提供門檻與閉合。
• 與經典波動論的干涉衍射完全一致。EFT 強調：傳播與塑形是波的職責，成交與記帳受閾值離散化，二者並存不矛盾。

五、要點小結

• 光是波團，在海中按波的規則傳播與干涉。
• “一份一份”來自閾值：源端的成團閾值與受端的閉合閾值共同把釋放與吸收離散化。
• 光電效應體現受端閉合閾值的硬性：顏色定單份是否過門檻，強度只改“份數率”。
• 康普頓散射體現單份對單電子的成交幾何：角度越大，“讓”的越多，顏色越“紅”。
• 並非所有擾動都成光：只有成團夠整、踩對視窗、通道匹配的擾動才能走遠，其餘近源即熄。

用這套閾值鏈條，粒性與波性不再對立：波負責路，閾值定份；你在路上看到波，在成交處聽到“滴答”。