什么是光电效应

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光电效应是一个很重要而神奇的现象,简单来说,具体指在一定频率光子的照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流,从能量转化的角度来看,这是一个光生电,光能转化为电能的过程。

光电效应的公式:hv=ek+w。

其中,hv是光频率为v的光子所带有的能量,h为普朗克常量,v是光子的频率,ek是电子的最大初动能,w是被激发物质的逸出功。

一、光电效应的基本性质

1、每一种金属在产生光电效应时都存在极限频率,或称截止频率,即照射光的频率不能低于某一临界值。相应的波长被称做极限波长,或称红限波长,当入射光的频率低于极限频率时,无论多强的光都无法使电子逸出。

2、光电效应中产生的光电子的速度与光的频率有关,而与光强无关。

3、光电效应的瞬时性。实验发现,即几乎在照到金属时立即产生光电流,响应时间不超过十的负九次方秒( 1ns )。

4、入射光的强度只影响光电流的强弱,即只影响在单位时间单位面积内逸出的光电子数目。

二、光电效应的逸出功

逸出功指的是,光照射金属时,电子从金属表面逃逸必须要克服束缚而做的功。

常用单位是电子伏特eV,金属材料的逸出功不但与材料的性质有关,还与金属表面的状态有关,在金属表面涂覆不同的材料可以改变金属逸出功的大小。当外界的光能量低于逸出功时,不会发生光电效应。

三、理解光电效应需注意的几个地方

1、体现的是粒子性。

2、光电效应的发生条件是光子频率必须大于等于截止频率,即光子能量要够大。

3、光电效应发生时间极短,没有滞后。

4、一个光子对应一个电子,激发出来的叫光电子。

5、光的强度增加,指的是单位时间内的光子个数增加。光强的增加会增加电流的大小,不会增加电子的初动能。

扩展资料:

光电效应现象是赫兹在做证实麦克斯韦的电磁理论的火花放电实验时,偶然发现的,而这一现象却成了突破麦克斯韦电磁理论的一个重要证据。

爱因斯坦在研究光电效应时给出的光量子解释,不仅推广了普朗克的量子理论,证明波粒二象性不只是能量才具有,光辐射本身也是量子化的,同时为唯物辩证法的对立统一规律提供了自然科学证据,具有不可估量的哲学意义。

这一理论还为波尔的原子理论和德布罗意物质波理论奠定了基础,密立根的定量实验研究不仅从实验角度为光量子理论进行了证明,同时也为波尔原子理论提供了证据。

1905年,爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广。

他指出,不仅黑体和辐射场的能量交换是量子化的,而且辐射场本身就是由不连续的光量子组成,每一个光量子的能量与辐射场频率之间满足ε=hν,即它的能量只与光量子的频率有关,而与强度(振幅)无关。

根据爱因斯坦的光量子理论,射向金属表面的光,实质上就是具有能量ε=hν的光子流。

如果照射光的频率过低,即光子流中每个光子能量较小,当他照射到金属表面时,电子吸收了这一光子,它所增加的ε=hν的能量仍然小于电子脱离金属表面所需要的逸出功,电子就不能脱离开金属表面,因而不能产生光电效应。

如果照射光的频率高到能使电子吸收后其能量足以克服逸出功而脱离金属表面,就会产生光电效应。此时逸出电子的动能、光子能量和逸出功之间的关系可以表示成:光子能量-移出一个电子所需的能量(逸出功)=被发射的电子的最大初动能。

即:Εk(max)=hv-W0,这就是爱因斯坦光电效应方程。

参考资料来源:百度百科:光电效应



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什么是光电效应,光电效应有什么实验规律
答:光电效应:在光的照射下,从物质表面发射电子的现象叫光电效应,即光生电 。光电效应的实验规律 1.每一种金属在产生光电效应是都存在一极限频率(或称截止频率),即照射光的频率不能低于某一临界值。相应的波长被称做极限波长(或称红限波长)。当入射光的频率低于极限频率时,无论多强的光都无法使...

什么是光电效应
答:照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出,这种现象称为光电效应。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)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,而正确的解释为爱因斯坦所...

光电效应的含义是什么?
答:光电效应 photoelectric effect 物质受到辐照后释放出电子的效应。1887年德国物理学家H.R.赫兹发现电火花间隙受到紫外线照射时会产生更强的电火花。1889年L.霍耳瓦奇发现金属表面受紫外线照射后会释放出带负电的粒子。1900年P.E.A.von勒纳测量了这种粒子的荷质比,证实为电子。金属受到光照后释放出来的...

什么是光电效应呢?
答: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。发生光电效应的前提是光的频率必须超过金属的特征频率。爱因斯坦对光电效应的解释《关于光的产生和转变的一个启发性观点》获得了1921年的诺贝尔物理学奖。分类 通常把光电...

什么是光电效应
答:光照射到金属上,引起物质的电性质发生变化。这类光变致电的现象被人们统称为光电效应(Photoelectric effect)。光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应,又称光生伏特效应。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。

什么是光电效应?
答:光电效应是指金属内的电子吸收了光子的全部能量而逸出金属表面的现象.此时金属中的电子并不是完全自由的,而是被束缚在金属表面以内;而入射光是可见光或紫外光,光子能量只有几个电子伏特,与原子中的电子所受的束缚能量相差不大.在光电效应过程中,通常是一个电子吸收一个光子,其相互作用是完全非弹性...

光电效应是什么
答:光电效应编辑本段简介 光电效应分为光电子发射、光电导效应和光生伏特效应。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。 赫兹于1887年发现光电效应,爱因斯坦第一个成功的解释了光电效应。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...

光电效应名词解释是什么?
答:光电效应指物质(主要指金属)在光的照射下释放出电子的现象,其所释放出的电子叫做“光电子”。1887 年德国物理学家,赫兹首先 发现,这种效应不能简单地用光的波动理论来解释,1905 年爱因斯坦引入 光子概念才满意地说明了这一现象。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...

什么是光电效应?
答:只要光的频率超过某一极限频率,受光照射的金属表面立即就会逸出光电子,发生光电效应。当在金属外面加一个闭合电路,加上正向电源,这些逸出的光电子全部到达阳极便形成所谓的光电流。在入射光一定时,增大光电管两极的正向电压,提高光电子的动能,光电流会随之增大。当入射光强度增大时,根据光子假设,...

什么是光电效应?什么是外光电效应?什么是内光电效应?
答:光照射在某些物质上,使该物质吸收光能后电子的能量和电特性发生变化,这种现象称为光电效应。在光线照射下,物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应。当光线照在物体上,使物体的电导率发生变化或产生光生电动势的现象叫做内光电效应,所以内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。