Как же измеряли силу света около 1900 года? Например, когда было установлено, что фотоэлектрический эффект не зависит от интенсивности светового луча, а скорее зависит от длины волны, как измерялась интенсивность?
Не было необходимости измерять интенсивность напрямую, чтобы определить, что фотоэффект от нее не зависит. Можно было изменять интенсивность, перемещая металлическую пластину ближе или дальше от источника. Хорошо известно, как интенсивность падает с расстоянием. Это то, что Ленард сделал в своих экспериментах 1902 года, которые подтолкнули Эйнштейна к работе 1905 года.
Если была необходимость измерить интенсивность, Ленард предпочитал использовать фосфоресцентные материалы, чтобы сделать видимыми ультрафиолетовые (или катодные, теперь рентгеновские) лучи, а не материалы, которые нагреваются от света. Однако абсолютные единицы интенсивности в то время были плохо стандартизированы даже для видимого света. В Германии для этой цели использовалась Hefnerkerze (лампа Хефнера) , разработанная Хефнером в 1884 году. Один гефнер был определен как горизонтальная интенсивность света от такой лампы и составляет примерно 0,903 канделы. Канделы были стандартизированы только в 1948 году.
Вот оригинальная статья Ленарда Ueber die lichtelektrische Wirkung (О фотоэлектрическом эффекте, 1902 г.) . На английском языке он рассказывает о своей методологии в Нобелевской лекции о катодных лучах (1906 г.) :
Следует отметить, что лучи не видны непосредственно; было бы бесполезно подносить глаза к окну, так как этот орган невосприимчив к катодным лучам. С другой стороны, материалы, способные светиться без нагревания, фосфоресцирующие материалы, как их называют, подходят для того, чтобы сделать лучи видимыми.Лучше всего использовать листы бумаги, покрытые такими материалами, например определенным кетоном, цианидом платины или щелочноземельным люминофором, и держать их как экран от лучи. Если экран светится, это означает, что на него попали лучи. Лучи также можно сфотографировать напрямую.
Это те же самые методы, которые используются для получения видимого ультрафиолетового света, что в то время было единственным известным примером такого доказуемого невидимого излучения. Когда мы используем фосфоресцирующий экран, мы обнаруживаем, что он ярко светится вблизи окна; по мере удаления от окна интенсивность лучей постепенно уменьшается, пока на расстоянии около 8 см экран не остается совсем темным.
[...] Я также обнаружил, что скорость не зависит от интенсивности ультрафиолетового света (M), и, таким образом, пришел к выводу, что энергия при выходе исходит не от света вообще, а из внутренней части конкретного атома. Свет имеет только инициирующее действие, как у запала при стрельбе из заряженного ружья. Я нахожу этот вывод важным, так как из него мы узнаем, что не только атомы радия, свойства которого в то время только начинали выясняться более подробно, содержат запасы энергии, но и атомы других элементов; они тоже способны испускать излучение и при этом, возможно, полностью разрушаться, что соответствует распаду и огрублению веществ в ультрафиолетовом свете. "
В последнем абзаце представлено (классическое) объяснение фотоэффекта Ленардом, «гипотеза запуска», которая была широко принята до 1911 года, вопреки популярному сейчас мнению, см. Были ли серьезные попытки классически смоделировать фотоэлектрический эффект? Это было опровергнуто самим Ленардом, ионизация газов ультрафиолетовым светом не приводила к сильной ионизации без поглощения света. Исторический комментарий см. в книге Уитона «Филипп Ленард и фотоэлектрический эффект, 1889–1911» :
« Только с 1911 г. фотоэффект стал интерпретироваться как преобразование световой энергии в кинетическую энергию электронов. В 1902 г. Ленард пришел к выводу, что этот эффект является явлением резонанса, но таким, при котором свет не дает энергии электронам. выбирает, какие электроны должны быть выброшены из атома. Скорость высвобожденного электрона предопределена внутри атома. Следовательно, изучение распределения фотоэлектронов по скоростям обещало пролить свет на строение атома» .
[...] В течение девяти лет пусковой гипотезой было принятое объяснение фотоэлектрического эффекта. Это позволило физикам избежать серьезных трудностей, препятствовавших формулированию последовательного механизма поглощения классических электромагнитных волн. Квант света, предложенный Эйнштейном для ответа на более общие вопросы, попутно предлагал другое объяснение фотоэффекта. Но другие физики предпочли триггерную гипотезу. "
Александр Еременко