外光电效应

王朝百科·作者佚名  2010-04-06
窄屏简体版  字體: |||超大  

外光电效应是指物质吸收光子并激发出自由电子的行为。当金属表面在特定的光辐照作用下,金属会吸收光子并发射电子,发射出来的电子叫做光电子。光的波长需小于某一临界值(相等于光的频率高于某一临界值)时方能发射电子,其临界值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非光的强度,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。可事实是,只要光的频率高于金属的极限频率,光的亮度无论强弱,电子的产生都几乎是瞬时的,不超过十的负九次方秒。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,对发展量子理论及波粒二象性起了根本性的作用。

[编辑] 方程在以爱因斯坦方式量化分析光电效应时使用以下方程:

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:

其中

h是普朗克常数,ν是入射光子的频率, 是功函数,从原子键结中移出一个电子所需的最小能量, 是被射出的电子的最大动能,ν0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(hν)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。

这个方程与观察不符时(即没有射出电子或电子动能小于预期),可能是因为某些能量以热能或辐射的形式散失了。

 
 
 
免责声明:本文为网络用户发布,其观点仅代表作者个人观点,与本站无关,本站仅提供信息存储服务。文中陈述内容未经本站证实,其真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。
 
 
© 2005- 王朝網路 版權所有 導航