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光電效應pt在物理是什麼意思

發布時間:2022-05-30 14:08:32

㈠ 光電效應的物理意義

hν是指照射金屬時候的光的能量,而裡面的ν反應的是光的頻率,簡單來說,就是頻率越大的光,所攜帶的能量越大.

W0則指電子的逸出功。就是說,在金屬裡面,自由電子因為原子核的吸引(正負相吸),是被束縛的,你要給它一定的能量,它才能掙脫原子核的束縛,就像衛星停留在地上的時候,你要給它一定的能量,它才能飛出太空一樣。而W0就是使電子脫離束縛時所使用的最小能量。

Ek是電子出來時候的最大初動能。當用光照射的時候,電子吸收能量,但是光給的能量太多了,大過W0(也就是它給的能量已經大過原子核的束縛了),怎麼辦?那電子就利用這些多出來的能量,飛出金屬,就相當於火箭用的燃料。Ek越大,電子飛得越遠。

㈡ 光電效應的定義是什麼

光照射到某些物質上,引起物質的電性質發生變化。這類光致電變的現象被人們統稱為光電效應。

㈢ 光電效應方程的物理意義

光電效應方程:Ek0=hν-W
其中Ek0是光電子的最大初動能;h是普朗克常量;ν為光的頻率;W為金屬的逸出功。
體現了光電效應中的能量守恆。

㈣ 什麼是光電效應

光電效應是一個很重要而神奇的現象,簡單來說,具體指在一定頻率光子的照射下,某些物質內部的電子會被光子激發出來而形成電流,從能量轉化的角度來看,這是一個光生電,光能轉化為電能的過程。

光電效應的公式:hv=ek+w。

其中,hv是光頻率為v的光子所帶有的能量,h為普朗克常量,v是光子的頻率,ek是電子的最大初動能,w是被激發物質的逸出功。

一、光電效應的基本性質

1、每一種金屬在產生光電效應時都存在極限頻率,或稱截止頻率,即照射光的頻率不能低於某一臨界值。相應的波長被稱做極限波長,或稱紅限波長,當入射光的頻率低於極限頻率時,無論多強的光都無法使電子逸出。

2、光電效應中產生的光電子的速度與光的頻率有關,而與光強無關。

3、光電效應的瞬時性。實驗發現,即幾乎在照到金屬時立即產生光電流,響應時間不超過十的負九次方秒(1ns)。

4、入射光的強度隻影響光電流的強弱,即隻影響在單位時間單位面積內逸出的光電子數目。

二、光電效應的逸出功

逸出功指的是,光照射金屬時,電子從金屬表面逃逸必須要克服束縛而做的功。

常用單位是電子伏特eV,金屬材料的逸出功不但與材料的性質有關,還與金屬表面的狀態有關,在金屬表面塗覆不同的材料可以改變金屬逸出功的大小。當外界的光能量低於逸出功時,不會發生光電效應。

三、理解光電效應需注意的幾個地方

1、體現的是粒子性。

2、光電效應的發生條件是光子頻率必須大於等於截止頻率,即光子能量要夠大。

3、光電效應發生時間極短,沒有滯後。

4、一個光子對應一個電子,激發出來的叫光電子。

5、光的強度增加,指的是單位時間內的光子個數增加。光強的增加會增加電流的大小,不會增加電子的初動能。

(4)光電效應pt在物理是什麼意思擴展閱讀:

光電效應現象是赫茲在做證實麥克斯韋的電磁理論的火花放電實驗時,偶然發現的,而這一現象卻成了突破麥克斯韋電磁理論的一個重要證據。

愛因斯坦在研究光電效應時給出的光量子解釋,不僅推廣了普朗克的量子理論,證明波粒二象性不只是能量才具有,光輻射本身也是量子化的,同時為唯物辯證法的對立統一規律提供了自然科學證據,具有不可估量的哲學意義。

這一理論還為波爾的原子理論和德布羅意物質波理論奠定了基礎,密立根的定量實驗研究不僅從實驗角度為光量子理論進行了證明,同時也為波爾原子理論提供了證據。

1905年,愛因斯坦把普朗克的量子化概念進一步推廣。

他指出,不僅黑體和輻射場的能量交換是量子化的,而且輻射場本身就是由不連續的光量子組成,每一個光量子的能量與輻射場頻率之間滿足ε=hν,即它的能量只與光量子的頻率有關,而與強度(振幅)無關。

根據愛因斯坦的光量子理論,射向金屬表面的光,實質上就是具有能量ε=hν的光子流。

如果照射光的頻率過低,即光子流中每個光子能量較小,當他照射到金屬表面時,電子吸收了這一光子,它所增加的ε=hν的能量仍然小於電子脫離金屬表面所需要的逸出功,電子就不能脫離開金屬表面,因而不能產生光電效應。

如果照射光的頻率高到能使電子吸收後其能量足以克服逸出功而脫離金屬表面,就會產生光電效應。此時逸出電子的動能、光子能量和逸出功之間的關系可以表示成:光子能量-移出一個電子所需的能量(逸出功)=被發射的電子的最大初動能。

即:Εk(max)=hv-W0,這就是愛因斯坦光電效應方程。

㈤ 高中物理 光電效應

這是一道很有意思的題。

我們假設可見光發射了一秒鍾,根據光速,第一個光子和最後一個光子相距3*10^8m。欲求得兩個相鄰光子之間的平均距離,只要知道光子數就可以了。
光子的數目用能量來求。功率P=6*10^12W發射一秒鍾就是E=6*10^12J,由於是估算,可假設可見光波長500nm(綠光),再結合E=hv,就能算出光子個數了。

㈥ 光電效應是什麼

光電效應概述

光照射到某些物質上,引起物質的電性質發生變化。這類光致電變的現象被人們統稱為光電效應。
金屬表面在光輻照作用下發射電子的效應,發射出來的電子叫做光電子。光波長小於某一臨界值時方能發射電子,即極限波長,對應的光的頻率叫做極限頻率。臨界值取決於金屬材料,而發射電子的能量取決於光的波長而與光強度無關,這一點無法用光的波動性解釋。還有一點與光的波動性相矛盾,即光電效應的瞬時性,按波動性理論,如果入射光較弱,照射的時間要長一些,金屬中的電子才能積累住足夠的能量,飛出金屬表面。可事實是,只要光的頻率高於金屬的極限頻率,光的亮度無論強弱,光子的產生都幾乎是瞬時的,不超過十的負九次方秒。正確的解釋是光必定是由與波長有關的嚴格規定的能量單位(即光子或光量子)所組成。這種解釋為愛因斯坦所提出。光電效應由德國物理學家赫茲於1887年發現,對發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象叫做光電效應(Photoelectric effect)。 光電效應分為光電子發射、光電導效應和光生伏特效應。前一種現象發生在物體表面,又稱外光電效應。後兩種現象發生在物體內部,稱為內光電效應。
光電效應里,電子的射出方向不是完全定向的,只是大部分都垂直於金屬表面射出,與光照方向無關 ,光是電磁波,但是光是高頻震盪的正交電磁場,振幅很小,不會對電子射出方向產生影響.

㈦ 光電效應

1902年德國物理學家勒納(Philipp Lenard)發現金屬表面在光的照射下發射電子。

γ(或X)射線通過物質,與物質原子相碰撞,可能將全部能量傳遞給原子,入射的γ射線(光子)全部消失。能量在原子中分配,使結合能適當的電子獲得能量克服原子核的束縛(結合能)發射出去,並使原子受到反沖。這樣的作用過程稱為光電效應,發射的電子稱為光電子。

由於原子的質量遠大於電子質量,所以原子的反沖動能是很小的,可以忽略不計。則根據能量守恆定律,光電子的動能(Ee):

Ee=hν-En (2-2-1)

式中:hν為入射γ(或X)射線(光子)的能量;En為原子核外電子殼層(n為K層,L層或N層…)的結合能。光電子能量與入射γ射線能量(hν)有關。光電子的飛出方向與入射γ(或X)射線的能量相關。根據動量守恆與能量守恆的原理,由於碰撞過程有原子的反沖,在光子入射方向和180°方向上沒有光電子發射。在γ光子能量較低時,在垂直γ光子入射方向上光電子發射幾率最大;隨著γ光子能量的增加,逐漸向入射方向靠近。如圖2-2-1所示。光電子與電子一樣,在物質中運動逐漸損失能量而被阻止。

圖2-2-1 不同γ光子能量時光電子分布(極坐標)

當入射γ(或X)光子能量比電子靜止質量(m0c2=511keV)小很多時,對於單位厚度物質產生光電效應的幾率(τ)隨光子能量變化的經驗表示式為

核輻射場與放射性勘查

式中:Z為物質原子序數;若為復雜成分物質,則為有效原子序數;Er為入射光子能量;C為一常數,與入射γ光子能量有關。τ稱光電吸收系數,或稱光電吸收(效應)截面,表示γ光子束垂直穿過1cm物質層時產生光電效應的幾率,單位為cm-1。如果物質層的每單位體積中有N個原子,並且假定每個原子截住入射γ光子產生光電效應的截面是τa,則

τ=τaN (2-2-3)

式中:N可以由物質的密度ρ、原子質量數A和阿伏加德羅常數L0求出,即N=ρ·L0/A,因此有

核輻射場與放射性勘查

式中:τ/ρ=τm稱質量光電吸收系數(或截面),單位為cm2/g;τa稱原子光電吸收系數,表示原子截住入射γ光子產生光電效應的幾率,單位為cm2或巴恩(1 巴恩=10-28m2)總的物質光電吸收系數τ的大小,決定於每個τa的大小。

公式(2-2-2)還表明,τ與物質原子序數Z5成正比,相同能量γ光子產生光電效應的幾率隨Z增大而迅速增強。τ與入射γ光子能量的3.5次方成反比,說明E增大產生光電效應的幾率將顯著降低。如圖2-2-2所示,每個元素的光電吸收截面均隨入射光子能量增大而減小。

圖2-2-2 光電吸收截面

㈧ 物理 光電效應

到金屬表面,光的頻率高的話也會溢出金屬之外
電子是持續不斷地溢出
因為電子不斷溢出,周圍空間中的電子同時也會有電子回到金屬上,最後,放出的電子與回到金屬上的電子會達到動態的平衡,因為金屬和周圍的物體是緊密聯系在一起的。你也可以這樣想,電子與周圍空間中的粒子發生碰撞,速度會減慢改變方向,金屬原子本身就對電子有吸引力,放出的電子多了,吸引力增大的就多,總會有一個時刻吸引力大的足夠時放出電子的速度與吸收電子的速度相同。

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