光照射到某些物質(zhì)上,引起物質(zhì)的電性質(zhì)發(fā)生變化.這類(lèi)光致電變的現(xiàn)象被人們統(tǒng)稱(chēng)為光電效應(yīng).
金屬表面在光輻照作用下發(fā)射電子的效應(yīng),發(fā)射出來(lái)的電子叫做光電子.光波長(zhǎng)小于某一臨界值時(shí)方能發(fā)射電子,即極限波長(zhǎng),對(duì)應(yīng)的光的頻率叫做極限頻率.臨界值取決于金屬材料,而發(fā)射電子的能量取決于光的波長(zhǎng)而與光強(qiáng)度無(wú)關(guān),這一點(diǎn)無(wú)法用光的波動(dòng)性解釋.還有一點(diǎn)與光的波動(dòng)性相矛盾,即光電效應(yīng)的瞬時(shí)性,按波動(dòng)性理論,如果入射光較弱,照射的時(shí)間要長(zhǎng)一些,金屬中的電子才能積累住足夠的能量,飛出金屬表面.可事實(shí)是,只要光的頻率高于金屬的極限頻率,光的亮度無(wú)論強(qiáng)弱,光子的產(chǎn)生都幾乎是瞬時(shí)的,不超過(guò)十的負(fù)九次方秒.正確的解釋是光必定是由與波長(zhǎng)有關(guān)的嚴(yán)格規(guī)定的能量單位(即光子或光量子)所組成.這種解釋為愛(ài)因斯坦所提出.光電效應(yīng)由德國(guó)物理學(xué)家赫茲于1887年發(fā)現(xiàn),對(duì)發(fā)展量子理論起了根本性作用,在光的照射下,使物體中的電子脫出的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)(Photoelectric effect).光電效應(yīng)分為光電子發(fā)射、光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏打效應(yīng).前一種現(xiàn)象發(fā)生在物體表面,又稱(chēng)外光電效應(yīng).后兩種現(xiàn)象發(fā)生在物體內(nèi)部,稱(chēng)為內(nèi)光電效應(yīng).
光電效應(yīng)里,電子的射出方向不是完全定向的,只是大部分都垂直于金屬表面射出,與光照方向無(wú)關(guān) ,光是電磁波,但是光是高頻震蕩的正交電磁場(chǎng),振幅很小,不會(huì)對(duì)電子射出方向產(chǎn)生影響.
光子是光線中攜帶能量的粒子.一個(gè)光子能量的多少與波長(zhǎng)相關(guān),波長(zhǎng)越短,能量越高.當(dāng)一個(gè)光子被分子吸收時(shí),就有一個(gè)電子獲得足夠的能量從而從內(nèi)軌道躍遷到外軌道,具有電子躍遷的分子就從基態(tài)變成了激發(fā)態(tài).
光子具有能量,也具有動(dòng)量,更具有質(zhì)量,按照質(zhì)能方程,E=MC^2=HV,求出M=HV/C^2,
光子由于無(wú)法靜止,所以它沒(méi)有靜止質(zhì)量,這兒的質(zhì)量是光子的相對(duì)論質(zhì)量
這是最基本的