什么是光电效应?

如题所述

金属表面在光辐照作用下发射电子的效应,发射出来的电子叫做光电子。光波长小于某一临界值时方能发射电子,即极限频率和极限波长。临界值取决于金属材料,而发射电子的能量取决于光的波长而与光强度无关,这一点无法用光的波动性解释。还有一点与光的波动性相矛盾,即光电效应的瞬时性,按波动性理论,如果入射光较弱,照射的时间要长一些,金属中的电子才能积累住足够的能量,飞出金属表面。可是实是,只要光的频率高与金属的极限频率,光的亮度无论强弱,光子的产生都几乎是瞬时的,不超过十的负九次方。正确的解释是光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位(即光子或光量子)所组成。这种解释为爱因斯坦所提出。光电效应由德国物理学家赫兹于1887年发现,对发展量子理论起了根本性的作用。

物质吸收光子并激发出自由电子的行为称为光电效应。

算式
在以爱因斯坦方式量化分析光电效应时使用以下算式:

光子能量 = 移出一个电子所需的能量 + 被发射的电子的动能

代数形式:

hf = φ + Ekmax
其中

h是普朗克常数,
f是入射光子的频率,
φ = hf0 是功函数,从原子键结中移出一个电子所需的最小能量,

Ekmax = 1/2mvm2

是被射出的电子的最大动能,
f0是光电效应发生的阀值频率,
m是被发射电子的静止质量,
vm是被发射电子的速度,
注:如果光子的能量(hf)不大于功函数(φ),就不会有电子射出。功函数有时又以W标记。

这个算式与观察不符时(即没有射出电子或电子动能小于预期),可能是因为系统没有完全的效率,某些能量变成热能或辐射而失去了。

取自"http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E7%94%B5%E6%95%88%E5%BA%94"

参考资料:http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E7%94%B5%E6%95%88%E5%BA%94

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第1个回答  2020-02-01
光电效应是指,当光线照射在金属表面时,金属中有电子逸出的现象,称为光电效应.逸出的电子称为光电子。
光电效应发生的原因是金属表面的电子吸收外界的光子,
克服金属的束缚而逸出金属表面。
如带电小锌球在紫外线照射下会失去负电荷带上正电。不同的金属发生光电效应的最小光频率是不同的。
赫兹在1887年发现了光电效应。
第2个回答  2006-06-17
1)概述
在光的照射下,使物体中的电子脱出的现象叫做光电效应。
(2)说明
①光电效应的实验规律。
a.阴极(发射光电子的金属材料)发射的光电子数和照射发光强度成正比。

b.光电子脱出物体时的初速度和照射光的频率有关而和发光强度无关。这就是说,光电子的初动能只和照射光的频率有关而和发光强度无关。

c.仅当照射物体的光频率不小于某个确定值时,物体才能发出光电子,这个频率蛳叫做极限频率(或叫做截止频率),相应的波长λ。叫做红限波长。不同物质的极限频率”。和相应的红限波长λ。是不同的。
几种金属材料的红限波长
金 属 铯 钠 锌 银 铂
红限波长(埃) 6520 5400 3720 2600 1960

d.从实验知道,产生光电流的过程非常快,一般不超过lO-9秒;停止用光照射,光电流也就立即停止。这表明,光电效应是瞬时的。

②解释光电效应的爱因斯坦方程:根据爱因斯坦的理论,当光子照射到物体上时,它的能量可以被物体中的某个电子全部吸收。电子吸收光子的能量hυ后,能量增加,不需要积累能量的过程。如果电子吸收的能量hυ足够大,能够克服脱离原子所需要的能量(即电离能量)I和脱离物体表面时的逸出功(或叫做功函数)W,那末电子就可以离开物体表面脱逸出来,成为光电子,这就是光电效应。
爱因斯坦方程是
hυ=(1/2)mv2+I+W
式中(1/2)mv2是脱出物体的光电子的初动能。
金属内部有大量的自由电子,这是金属的特征,因而对于金属来说,I项可以略去,爱因斯坦方程成为
hυ=(1/2)mv2+W
假如hυ<W,电子就不能脱出金属的表面。对于一定的金属,产生光电效应的最小光频率(极限频率) υ0。由
hυ0=W确定。相应的红限波长为 λ0=C/υ0=hc/W。
发光强度增加使照射到物体上的光子的数量增加,因而发射的光电子数和照射光的强度成正比。

③利用光电效应可制造光电倍增管。光电倍增管能将一次次闪光转换成一个个放大了的电脉冲,然后送到电子线路去,记录下来。
第3个回答  2006-06-22
)概述

在光的照射下,使物体中的电子脱出的现象叫做光电效应。

(2)说明

①光电效应的实验规律。

a.阴极(发射光电子的金属材料)发射的光电子数和照射发光强度成正比。

b.光电子脱出物体时的初速度和照射光的频率有关而和发光强度无关。这就是说,光电子的初动能只和照射光的频率有关而和发光强度无关。

c.仅当照射物体的光频率不小于某个确定值时,物体才能发出光电子,这个频率蛳叫做极限频率(或叫做截止频率),相应的波长λ。叫做红限波长。不同物质的极限频率”。和相应的红限波长λ。是不同的。

几种金属材料的红限波长

金 属 铯 钠 锌 银 铂

红限波长(埃) 6520 5400 3720 2600 1960

d.从实验知道,产生光电流的过程非常快,一般不超过lO-9秒;停止用光照射,光电流也就立即停止。这表明,光电效应是瞬时的。

②解释光电效应的爱因斯坦方程:根据爱因斯坦的理论,当光子照射到物体上时,它的能量可以被物体中的某个电子全部吸收。电子吸收光子的能量hυ后,能量增加,不需要积累能量的过程。如果电子吸收的能量hυ足够大,能够克服脱离原子所需要的能量(即电离能量)I和脱离物体表面时的逸出功(或叫做功函数)W,那末电子就可以离开物体表面脱逸出来,成为光电子,这就是光电效应。

爱因斯坦方程是

hυ=(1/2)mv2+I+W

式中(1/2)mv2是脱出物体的光电子的初动能。

金属内部有大量的自由电子,这是金属的特征,因而对于金属来说,I项可以略去,爱因斯坦方程成为

hυ=(1/2)mv2+W

假如hυ
hυ0=W确定。相应的红限波长为 λ0=C/υ0=hc/W。

发光强度增加使照射到物体上的光子的数量增加,因而发射的光电子数和照射光的强度成正比。

③利用光电效应可制造光电倍增管。光电倍增管能将一次次闪光转换成一个个放大了的电脉冲,然后送到电子线路去,记录下来。
第4个回答  2006-06-23
光电效应

通俗地讲就是:
先----光照到金属表面,
后----金属中的电子吸收了光子,能量增加,
接着----摆脱正电荷(主要指原子核)吸引的束缚,
最后----逃逸出金属表面的现象。

教科书上的定义:
在光的照射下物体发射电子的现象,叫做光电效应。

实质:
简单得说:光现象转化为电现象

应该能懂吧?^_^ 要深究的话恐怕要扯出大段近代物理学来吧,呵呵

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