光电效应的4个基本实验是什么?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/23 10:06:56
光电效应的4个基本实验是什么?
光电效应的4个基本实验是什么?
光电效应的4个基本实验是什么?
金属及其化合物在光照射下发射电子,这个现象称为光电效应(photoelectric effect)；从金属表面逸出的电子称为光电子(photoelectron),光电子运动形成光电流(photocurrent).
光电效应是指光线照射在金属表面时,金属中有电子逸出的现象,称为光电效应.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与光强度无关,这一点无法用光的波动性解释.
光电效应是自然事实,是光与电之间的一种相互作用、是光与物质（金属）之间的相互作用、是光与物质的核外电子之间的相互作用.在光电效应实验中,每种金属都存在一个极限频率,当入射光的频率低于极限频率时,不管入射光多强,都不会有光电子逸出；只有当入射光的频率高于极限频率时,金属才会发射光电子,产生光电效应.
光电效应在近代物理的量子论中起着很重要的作用,其在证实光的量子性方面有着重要的地位,光电效应的规律在现代科技及生产领域也有广泛的应用,如利用光电效应制成的光电器件广泛地应用于光电检测、光电控制、电视录像、信息采集与处理等多项现代技术中.普朗克常数是近代物理中一个很重要的常数,它可以用光电效应实验方法来测定.通过本实验可以加深对量子论的理解.
自1887年赫兹意外发现光电效应后,一些人陆续对此现象进行了研究,并总结出了四条基本规律.但这些规律无法用电磁学理论解释.1905年爱因斯坦大胆地引用普朗克关于光辐射能量量子化的概念,提出光量子概念,从而成功解释了光电效应的现象.爱因斯坦认为,从一点发出的光,不是以连续形式把能量传播到空间,而是以为能量单位一份一份地向外辐射.叫作光子.此后约十年,密立根以精确的光电效应实验证实了爱因斯坦的光电效应方程,并测定了普朗克常数.如下图所示,当频率为的光束照射在光电管的阴极K上时,能量为的光子与金属表面的自由电子作用,把能量全部交给这个电子,电子脱离金属表面从而产生光电效应.
如果金属K的逸出功为Ws,电子离开金属表面后的初动能为E,则有：此式即为爱因斯坦光电效应方