光电效应最明显的应用是在太阳能电池（或光电电池）里。从1950年开始发展，现在太阳能电池能将15~30%的入射光转换为电能，用来驱动计算机、手表、环保住屋、绕地卫星，以及火星探测车等。

激发思考
回到购物中心里，我看到靠墙的是「标靶」的电子产品部，就在30个结帐柜台后不远的，是许多排的DVD及可携式CD随身听，有些售价低到12.99美元（约440台币）。结帐柜台及随身听都用到某种型式的光电池，但是从爱因斯坦的观点来看，更有趣的是它们所射出来的红色同调光束。现在到处都是雷射，其存在得归功于爱因斯坦在1917年所提出来的理论架构。

在〈论辐射的量子理论〉这篇论文里，爱因斯坦继续探索光与物质。特别是他了解到原子在吸收光之后可以变成激发状态（也就是跳到较高的能阶）。接着它们会自发性地放光而回到较低的能阶。

除了吸收与自发放射之外，爱因斯坦推论出必须存在第三种交互作用，也就是光子会诱使受激发的原子放射出另一个光子。这两个光子接着会激发另两个原子放出光子而产生四个光子。这四个光子接着产生八个光子，依此类推。

产生同调光束的技巧是先做出「粒子数反转」（population inversion），让被激发的原子比未被激发的多，然后想办法让射出的光子累积成强力的光束。这直到1954才做出来，当时美国哥伦比亚大学的汤斯（Charles H. Townes）及其同事设计出雷射的前身，称为「迈射」（maser，经由受激辐射产生的微波放大）。

事后，汤斯在他1999年出版的《雷射怎么出现的》这本回忆录里写道：「花了那么久的时间才发明出雷射，实在令人不可思议。雷射可以早个30年出现的。」有一个可能的原因是：虽然爱因斯坦的方程式说受激辐射可以产生更多的光子，但是并没有明说它会产生完全一样的光子：不只是频率，连相位也一模一样的光子。太阳或者钨丝之类的光源可以产生大量频率相同的光子，但是这些光子并不同步，他们产生的是光学上的杂讯。让所有的光子同调（同一时间奏同一个「音」），结果会是尖锐的巨响而非单调的嘶嘶声。

现在在加州大学柏克莱分校的汤斯推测，爱因斯坦「从没考虑过同调性」。不过，「我很确定如果我问爱因斯坦，他会很快地断定一定会有同调性，而且，如果有人能使够多的原子处于适当的高能态，他就会得到净放大的效果。」

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