光电效应实验,为什么光照射后光电流会减小

如题所述

补充一下,上个哥们的有个评论,第一句话有问题。光强,即光的能流密度,S=nhvc=Nhv,其中N=nc,n为单位体积内的光子数(数密度),N为单位时间内通过垂直于光传播方向上的单位面积光子数。那么,显而易见,光强取决于频率ν和光子的数密度n。
我们已经知道,频率一定情况下,饱和光电流和光强成正比。
光强不变,频率升高,那么光子的数密度n减少。频率升高,单个光子能量加大,ε=hν。可是呢,光子数密度n减小,那么激励出来的电子,比原来少了,电流就比原来的少了,所以结论应该是饱和电流减小。
注意区分:单个光子ε=hν,那么激励出的单个发射光电子Ek=(1/2)mv²=hν-A=|Ua|变大。所以,遏止电压增大。同时,在反向电压下,增大照射光频率的光电流大。(I=nqsv,注意考虑狭义相对论,假设加速电压不太大,使用经典力学。)
再说一下,饱和光电流产生原因,简单点就是电场将所有逸出的光电子全部送到阳极,再增大加速电压,光电流也不会变化。
然而,饱和光电流是单位时间内从金属表面逸出的光电子数目与电子电荷乘积(课本概念),光电子产生的原因又是光线照射到金属表面时,金属内的电子吸收电磁波能量逸出来的。由于,n或者说N(S=nhvc=Nhv)减少,光子与金属中的电子碰撞次数减少,所以单位时间内逸出的光电子数减少,所以电场使得逸出的光电子到达阳极的数目减少,饱和光电流减少。
(再补充一下,I=nqsv这里的I就是阴极产生的总电量,单位时间内,如果逸出的光电子全部到达阳极,那么光电流就到达饱和了。单位时间内,阴极总的逸出的少,到达的少,当然光电流会减小了)
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光电效应实验,为什么光照射后光电流会减小
由于,n或者说N(S=nhvc=Nhv)减少,光子与金属中的电子碰撞次数减少,所以单位时间内逸出的光电子数减少,所以电场使得逸出的光电子到达阳极的数目减少,饱和光电流减少。(再补充一下,I=nqsv这里的I就是阴极产生的总电量,单位时间内,如果逸出的光电子全部到达阳极,那么光电流就到达饱和了。单位时间...

光电效应为什么光电流减小?
这是比较简单的问题,不难想通其中道理。单色光的强度,取决于单位时间内入射的光子数目与单个光子能量的乘积。当提高光的频率后,单个光子的能量 E=hv 增大,在光强(单位时间内所有光子的总能量)不变的前提下,光子的数目必然减少,光电管阴极发射的光电子数目自然就会减小,光电流当然减小了。I = n...

光电效应中,入射光光强一定,频率变大,则饱和光电流如何变化?
从式中看出,光强不变,频率变大,所以光子数变少,光电子数变少,光电流变小。光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。在高于某特定频率的电磁波(该频率称为极限频率threshold frequency)照射下,某些物质内部的电子吸收能量后逸出而形成电流,即光生电。光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,而...

光电效应中,光电流的大小与什么有关
因此随着电压的增加越来越多的光电子会被吸引到阳极,光电流就会增加。但是电压增加到一定程度后光电流就不再增加了,这是因为产生的光电子都被阳极吸收了,此时的电流称为饱和电流。光强显然和光电流是有关系的,光越强,产生的光电子数目越多,当然光电流也越大。此外光强增加了后,饱和光电流也会增加...

光电效应中伏安曲线的饱和部分,光电流逐渐减小部分及截止电压形成的原因...
因为导体中所有束缚电子都被光子激发逃逸,并被电场加速到阴极,即使再增加光强,也就是光子数,也没有更多的电子被激发,这样电流不增加,电压截止!

在有关光电效应的实验中:如果入射光的光照强度不变,减小入射光的频率...
当减小入射光的频率时,光子的能量就会减小,根据质能方程,光电效应后的电子能量就会减小,此时的能量即是电子的动能,电子动能减小那么速度也就降低。我们知道电流时单位时间通过单位面积电子的多少来确定的,I=nevs,其它量不变的情况下,速度减小,所以电流就变小了。

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在光电效应中为什么相同光强下高频率光的饱和电流反而小?
这很好理解。相同光强下,频率高的光束中所含的光子数密度就小,而一个光子还是只能打出一个电子,所以单位时间内打出的电子个数就少了,因此饱和电流也就小了。 这么说不知你是否理解,因为限制了只能输入100个字。

光电效应实验中光电流的大小
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光电效应中,如果光电流达到饱和,若仅增加光的频率,光饱和电流会增大吗...
会减小,因为频率越大光子能量越大,而入射光的总能量(强度)不变,所以光子数减小,而光子数等于光电子数,所以光电子数也减小即饱和光电流减小。

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