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  • 什么是光電效應(yīng)?為何光子理論能很好地解釋?

    什么是光電效應(yīng)?為何光子理論能很好地解釋?
    物理人氣:771 ℃時間:2020-04-16 07:53:11
    優(yōu)質(zhì)解答
    光電效應(yīng)
    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)的實驗規(guī)律.
    a.僅當(dāng)照射物體的光頻率不小于某個確定值時,物體才能發(fā)出光電子,這個頻率螄叫做極限頻率(或叫做截止頻率),相應(yīng)的波長λ.叫做紅限波長.不同物質(zhì)的極限頻率”.
    b.光電子脫出物體時的初速度和照射光的頻率有關(guān)而和發(fā)光強度無關(guān).這就是說,光電子的初動能只和照射光的頻率有關(guān)而和發(fā)光強度無關(guān).
    c.產(chǎn)生光電流的過程非???一般不超過lO-9秒;停止用光照射,光電流也就立即停止.這表明,光電效應(yīng)是瞬時的.

    d.產(chǎn)生光電流的強度和照射發(fā)光強度成正比.
    解釋:
    1、按照波動理論,光的能量應(yīng)該與光波振動的振幅(宏觀表現(xiàn)就是發(fā)光強度)成正相關(guān),則不管用什么頻率的光,只要發(fā)光強度足夠大,絕對可以產(chǎn)生光電效應(yīng)的,然而a、b均說明光的能量與發(fā)光強度無光,只與光的頻率有關(guān);
    2、按照波動理論,能量是逐漸傳遞地,也就是說,各種不同強度的光照射,發(fā)生光電效應(yīng)的時間應(yīng)該是均不相同的,然而c又否定了這點;
    3、波動理論唯一能解釋是光電流的強度與發(fā)光強度成正比.
    用光子說來解釋就很容易:
    光子理論認(rèn)為,光是由一份份光子組成,光的傳播是一份份光子的傳播,一個光子的能量為E=hr(h為普朗克常數(shù)6.67*10^-34,r為光的頻率),因此,只要一個光子能量大于金屬的逸出功(電子脫離金屬原子做的功),電子就會從金屬表面脫離;于是,只需光照射到金屬表面就會產(chǎn)生光電流,無需時間積累,因此,該過程是瞬時的.
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