作业帮什么是光电效应现象
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/30 14:31:27
什么是光电效应现象
什么是光电效应现象
什么是光电效应现象
光电效应目录
英文名称
光电效应概述
光电效应说明
几种金属材料的极限波长
爱因斯坦方程
光电效应的分类
英文名称
光电效应∶Photoelectric effect
[编辑本段]光电效应概述
光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化.这类光致电变的现象被人们统称为光电效应.
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,即极限波长,对应的光的频率叫做极限频率.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,光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,对发展量子理论起了根本性作用,在光的照射下,使物体中的电子脱出的现象叫做光电效应(Photoelectric effect).光电效应分为光电子发射、光电导效应和光生伏打效应.前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应.后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应.
光电效应里,电子的射出方向不是完全定向的,只是大部分都垂直于金属表面射出,与光照方向无关 ,光是电磁波,但是光是高频震荡的正交电磁场,振幅很小,不会对电子射出方向产生影响.
[编辑本段]光电效应说明
①光电效应的实验规律.
a．阴极(发射光电子的金属材料)发射的光电子束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.
[编辑本段]几种金属材料的极限波长
一些金属的极限波长(埃)：
铯 钠 锌 银 铂
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10的-9次方秒；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,那么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.
[编辑本段]爱因斯坦方程
hυ=(1/2)mv^2+I+W 式中(1/2)mv^2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)mv^2+W 假如hυ