Question

什么是光电效应?为何光子理论能很好地解释?

Answer 1

分类: 教育/科学 >> 科学技术
解析:

光电效应

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)。

光电效应的实验规律。

a．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，这个频率蛳叫做极限频率(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”。

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．产生光电流的过程非常快，一般不超过lO-9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。

d．产生光电流的强度和照射发光强度成正比。

解释：

1、按照波动理论，光的能量应该与光波振动的振幅（宏观表现就是发光强度）成正相关，则不管用什么频率的光，只要发光强度足够大，绝对可以产生光电效应的，然而a、b均说明光的能量与发光强度无光，只与光的频率有关；

2、按照波动理论，能量是逐渐传递地，也就是说，各种不同强度的光照射，发生光电效应的时间应该是均不相同的，然而c又否定了这点；

3、波动理论唯一能解释是光电流的强度与发光强度成正比。

用光子说来解释就很容易：

光子理论认为，光是由一份份光子组成，光的传播是一份份光子的传播，一个光子的能量为E=hr(h为普朗克常数6.67*10^-34,r为光的频率)，因此，只要一个光子能量大于金属的逸出功（电子脱离金属原子做的功），电子就会从金属表面脱离；于是，只需光照射到金属表面就会产生光电流，无需时间积累，因此，该过程是瞬时的。