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第7章光電效應理論

光照射到某些物質上,引起物質的電性質發生變化。這類光致電變的現象被人們統稱為光電效應(Photoelectriceffect)。

光電效應分為光電子發射、光電導效應和光生伏特效應。前一種現象發生在物體表麵,又稱外光電效應。後兩種現象發生在物體內部,稱為內光電效應。

赫茲於1887年發現光電效應,愛因斯坦第一個成功的解釋了光電效應。金屬表麵在光輻照作用下發射電子的效應,發射出來的電子叫做光電子。

光波長小於某一臨界值時方能發射電子,即極限波長,對應的光的頻率叫做極限頻率。

臨界值取決於金屬材料,而發射電子的能量取決於光的波長而與光強度無關,這一點無法用光的波動性解釋。

還有一點與光的波動性相矛盾,即光電效應的瞬時性,按波動性理論,如果入射光較弱,照射的時間要長一些,金屬中的電子才能積累住足夠的能量,飛出金屬表麵。

可事實是,隻要光的頻率高於金屬的極限頻率,光的亮度無論強弱,光子的產生都幾乎是瞬時的,不超過十的負九次方秒。

正確的解釋是光必定是由與波長有關的嚴格規定的能量單位(即光子或光量子)所組成。

光電效應裏,電子的射出方向不是完全定向的,隻是大部分都垂直於金屬表麵射出,與光照方向無關,光是電磁波,但是光是高頻震**的正交電磁場,振幅很小,不會對電子射出方向產生影響。

1905年,愛因斯坦提出光子假設,成功解釋了光電效應,因此獲得1921年諾貝爾物理獎。

1光電效應概述

光照射到某些物質上,引起物質的電性質發生變化,也就是光能量轉換成電能。

這類光致電變的現象被人們統稱為光電效應(Photoelectriceffect)。

這一現象是1887年赫茲在實驗研究麥克斯韋電磁理論時偶然發現的。