爱因斯坦光电效应中如何解释一个电子只吸收一个光子的能量,而不是多个
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/18 11:22:45
爱因斯坦光电效应中如何解释一个电子只吸收一个光子的能量,而不是多个
爱因斯坦光电效应中如何解释一个电子只吸收一个光子的能量,而不是多个
爱因斯坦光电效应中如何解释一个电子只吸收一个光子的能量,而不是多个
引一篇文章的有关部分给你——
其实20世纪初的科学家和现在的中学老师们一样不知道电子怎样吸收光子和不能同时吸收多个光子,也只知道与波动论相冲突.其中一个重要的原因是当时的实验条件是十分有限的,也谈不上精确,另外一个原因是物理学面对新的实验现象,理论还没有建立起来,科学家也是根据自己的理解来解释原因,都难以服众.即使后来密立根实验很精确了,但理论还是还没有建立起相关理论.
目前有关文献对电子吸收光子的问题做出了一些分析,认为主要原因是同时吸收两个光子的概率太低,当时无法观察到.普通光源光强较弱,从发光机制来讲自发辐射占主导地位.在光电效应过程中,有人实验发现,当入射光的频率大于金属材料的截止频率时,入射10^4数量级的光子才能射出一个电子.对于该问题,《关于光电效应中电子不可能吸收两个光子的可能性的分析》一文中对此作了较为详细的计算,计算的结果是普通光源的产生光子的概率也是10^4数量级.而一个电子相继和同时吸收两个光子的概率,是10^8数量级的光子中才出现一次.即在普通光源（即弱光）条件下,电子也有可能吸收两个光子,只是这种概率极小,相应的光电流远远小于测量仪器的灵敏度而不能够通过仪器测量出来.在中学甚至大学物理中所叙述的光电效应规律都是物理学史实上的内容,是针对普通光源来讲的,这也与历史上发现光电效应时没有更强的光源,特别是激光源有很大的关系.
激光的问世,相关实验还可观测到双光子、甚至四光子吸收现象,也会破坏极限频率的概念,这时候光电效应中的内容发生了很大的变化,所以我们要强调普通光源是当时观察光电效应的实验条件.